JP3226631B2 - Ceramic heating element - Google Patents
Ceramic heating elementInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス発熱体に
関し、更に詳細には通電用の電極の取り付け手段に特徴
のあるセラミックス発熱体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heating element, and more particularly to a ceramic heating element characterized by a means for attaching a current-carrying electrode.
【0002】[0002]
【従来の技術】主として暖房用など空気加熱器、調理器
などの放射加熱器、温水器などの水加熱器などにセラミ
ックス発熱体が使用され、該セラミックス発熱体には金
属抵抗体をセラミックス中に埋設したものと、セラミッ
クスマトリックス中に黒鉛などの導電材を分散させて焼
成し、セラミックス自体が発熱するようにしたものとに
大別される。前記のうち、セラミックス自体が発熱する
型のもの(以下自己発熱型セラミックス発熱体という)
は、発熱体全体を均一に発熱させることができ、しかも
発熱体を立体的構造、例えばハニカム構造とすることが
できるなどの特徴がある。したがって、自己発熱型セラ
ミックス発熱体は、均一に発熱する特性が重視される分
野において重要な発熱体である。2. Description of the Related Art Ceramic heating elements are mainly used in air heaters for heating, radiant heaters such as cookers, water heaters such as water heaters, and the like. It is roughly classified into a buried type and a type in which a conductive material such as graphite is dispersed in a ceramic matrix and baked, so that the ceramic itself generates heat. Of the above, ceramics that generate heat themselves (hereinafter referred to as self-heating ceramic heating elements)
Is characterized in that the entire heating element can be uniformly heated, and the heating element can have a three-dimensional structure, for example, a honeycomb structure. Therefore, the self-heating type ceramic heating element is an important heating element in a field where a characteristic of uniformly generating heat is important.
【0003】ところで、図16に示すように、セラミック
ス発熱体1の両端を直角にカットして導電材粒子(図示
せず)を露出させた面を形成し、該面に金属皮膜から成
る電極2を形成し、図17に示すように、電極2にリード
線3を半田4などによりろう付けして電源(図示せず)
に接続するようにしている。金属皮膜から成る電極2
は、アルミ材、黄銅、ニッケルなどの金属を導電材を露
出させた面に溶射したり、白金、パラジウム、銀−パラ
ジウム合金などの導電ペーストの塗布・焼付けたり、
金、銅、ニッケルなどをメッキするなどの手段が用いら
れる。なお、これらの手段のうち、メッキによる電極形
成手段が最も安定した電極を形成することが知られてい
る。As shown in FIG. 16, both ends of a ceramic heating element 1 are cut at right angles to form a surface on which conductive material particles (not shown) are exposed, and an electrode 2 made of a metal film is formed on the surface. Then, as shown in FIG. 17, a lead wire 3 is soldered to the electrode 2 with solder 4 or the like, and a power source (not shown) is formed.
To connect to. Electrode 2 consisting of metal film
Is spraying a metal such as aluminum, brass, nickel, etc. on the surface where the conductive material is exposed, or applying and baking a conductive paste such as platinum, palladium, silver-palladium alloy,
Means such as plating with gold, copper, nickel or the like is used. It is known that among these means, an electrode forming means by plating forms the most stable electrode.
【0004】自己発熱型セラミックス発熱体は電極取り
付け部も発熱を免れない。したがって、電極とセラミッ
クスとの熱膨張率の相違により、電極がセラミックスか
ら剥離したり、クラックが発生するなどの問題がある。
そこで、従来からこれらの問題を改善する手段として、
電極部の抵抗が低くなるように電極部と発熱部とを別々
の組成とし、接着により一体としてから焼成したり、電
極として別種の低抵抗体を組付け、焼成により一体とす
るなどの手段が提案されている。しかしながらこれらの
手段は、製造工程が複雑となり、また接着部分の導電性
を十分に得ることができず異常発熱が生じたり、接続部
分が剥離ないし分離するなど十分な性能を得るに至って
いない。In the self-heating type ceramic heating element, heat generation is inevitable even at an electrode mounting portion. Therefore, there is a problem that the electrode is peeled off from the ceramic or a crack is generated due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the electrode and the ceramic.
Therefore, as a means to improve these problems,
Means such that the electrode portion and the heat generating portion have different compositions so that the resistance of the electrode portion is low, and are fired after being integrated by bonding, or a different type of low-resistance body is assembled as an electrode and integrated by firing. Proposed. However, these means complicate the manufacturing process, fail to provide sufficient conductivity of the bonded portion, cause abnormal heat generation, and do not achieve sufficient performance such as peeling or separation of the connection portion.
【0005】そこで、本出願人は、セラミックス、ガラ
ス、又はガラスとセラミックス混合物マトリックス中
に、導電性を付与する材料として、粒子径1〜100μ
m、厚さが1μm以下、アスペクト比が10〜5000
の薄片状黒鉛を分散・混入して焼成したセラミックス発
熱体を開発した。次いで、電極部の抵抗値を発熱部より
も低くするために、電極部の薄片状黒鉛の添加量を発熱
部より多く、例えばマトリックス100重量部に対し0.
1重量部以上多くしたセラミックス発熱体を開発し、特
願平4−16605号として特許出願した。Therefore, the applicant of the present invention has proposed a material for imparting conductivity in ceramics, glass, or a matrix of glass and ceramics, having a particle diameter of 1 to 100 μm.
m, thickness 1 μm or less, aspect ratio 10 to 5000
We have developed a ceramic heating element made by dispersing and mixing flaky graphite. Next, in order to make the resistance value of the electrode portion lower than that of the heating portion, the amount of flaky graphite added to the electrode portion was larger than that of the heating portion, for example, 0.
We have developed a ceramic heating element that has been increased by 1 part by weight or more and applied for a patent as Japanese Patent Application No. Hei 4-16605.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、自己発熱型
セラミックス発熱体は、電極部と発熱体とが一体構造を
成し、しかも限られたスペースに発熱体を取り付ける必
要があるため、電極取り付け部を十分に低温とすること
は困難であるという問題がある。したがって、例えばヒ
ートサイクル試験を行うと、発熱体及びろう付け部分と
の熱膨張差による電極の引っ張り強さの低下、剥がれな
どが起こり易い問題の外、ろう付け作業がしにくいなど
の問題があり改善が求められていた。In the self-heating type ceramic heating element, the electrode section and the heating element have an integral structure, and it is necessary to mount the heating element in a limited space. There is a problem that it is difficult to make the temperature sufficiently low. Therefore, for example, when a heat cycle test is performed, there are problems that the tensile strength of the electrode is reduced due to a difference in thermal expansion between the heating element and the brazed portion, peeling and the like are likely to occur, and that the brazing operation is difficult. Improvement was required.
【0007】本発明は、以上の問題に着目して成された
ものであり、自己発熱型セラミックス発熱体において、
長期間劣化しないで強固にリード線を電極に取り付ける
ことができ、しかもリード線の取付けを容易にしたセラ
ミックス発熱体を提供することを目的としている。[0007] The present invention has been made in view of the above problems, and a self-heating ceramic heating element is provided.
An object of the present invention is to provide a ceramic heating element which can firmly attach a lead wire to an electrode without being deteriorated for a long period of time and which can easily attach the lead wire.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明のセラミックス発熱体の第1の構成は、セラ
ミックス形成用マトリックス中に導電性粒子を分散して
混入し、焼成して一体としたセラミックス成形体の両端
に、少なくとも1面を斜面状として電極取り付け面を広
く形成し、該電極取り付け面にメッキを施して電極を形
成したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a ceramic heating element according to the present invention, in which conductive particles are dispersed and mixed in a matrix for forming ceramics, fired, and integrated. At least one surface is formed as a slope on at least one end of a ceramic molded body having a wide electrode mounting surface, and the electrode mounting surface is plated to form an electrode.
【0009】前記セラミックス成形体は、従来から用い
られている各種製法によって形成することがてきる。し
かしながら、前記特願平4−16605号に開示した手
段などによって電極部の抵抗率を発熱部の抵抗率より低
く形成し、電極部の発熱を抑制させたものを使用するこ
とが好ましい。。前記斜面状の電極取り付け面は、平面
であっても、また丸みがあってもよい。また、傾斜角度
も特に限定はなく、実際に則して適宜決定すればよい。The above-mentioned ceramic molded body can be formed by various manufacturing methods conventionally used. However, it is preferable to use one in which the resistivity of the electrode portion is formed lower than the resistivity of the heat generating portion by means such as the means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 4-16605 to suppress the heat generation of the electrode portion. . The inclined electrode mounting surface may be flat or round. In addition, the inclination angle is not particularly limited, and may be appropriately determined according to actual conditions.
【0010】また、本発明のセラミックス発熱体の第2
の構成は、セラミックス形成用マトリックス中に導電性
粒子を分散して混入し、焼成して一体としたセラミック
ス成形体の両端に電極取り付け面を形成し、該電極取り
付け面にメッキを施して電極を形成すると共に、前記成
形体に電流供給用のリード線を挿通する貫通孔を少なく
とも1個設け、該貫通孔にリード線を挿通して露出する
部分を電極に接触させてリード線を配置し、メッキ面に
ろう付けしてリード線を取り付けたものである。Further, the ceramic heating element according to the second aspect of the present invention.
The configuration is such that conductive particles are dispersed and mixed in a matrix for forming ceramics, fired to form electrode mounting surfaces at both ends of a ceramic molded body integrated, and the electrode mounting surfaces are plated to form electrodes. Forming and providing at least one through-hole for inserting a lead wire for current supply into the molded body, placing the lead wire by inserting the lead wire into the through-hole and contacting the exposed portion with the electrode, The lead wire was attached to the plated surface by brazing.
【0011】前記貫通孔を設ける位置には特に限定はな
く、電極部に設けてもよく、また発熱部に設けてもよ
い。また、該貫通孔を複数設ける場合は、電流密度が異
常に高くなる部分が生じない間隔とすればよい。リード
線の取り付けは、前記貫通孔の挿通し電極面にリード線
を保持させる際に、機械的に補強して取り付けること以
外に特に限定はない。例えば、貫通孔に挿通したリード
線を電極部を取り巻くように配置し、孔の両側に突き出
たリード線を縒り合わせたり、絡ませたり、また、クラ
ンプ部材などでリード線を固定したりして電極面に密着
させることができる。また複数の貫通孔にリード線を縫
い付けるように挿通して取り付け電極面に密着させるこ
ともできる。There is no particular limitation on the position where the through hole is provided, and the through hole may be provided in the electrode portion or in the heat generating portion. In the case where a plurality of through holes are provided, the interval may be such that a portion where the current density becomes abnormally high does not occur. The attachment of the lead wire is not particularly limited, except that the lead wire is mechanically reinforced and attached when the lead wire is held on the electrode surface of the through hole. For example, the lead wire inserted through the through hole is arranged so as to surround the electrode part, and the lead wire protruding on both sides of the hole is twisted or entangled, or the lead wire is fixed by a clamp member etc. It can be in close contact with the surface. Also, lead wires can be inserted into the plurality of through holes so as to be sewn and closely attached to the mounting electrode surface.
【0012】[0012]
【作用】電極面を形成する前記手段、即ち、少なくとも
1面を斜面状として電極面積を広く形成する手段は、セ
ラミックス発熱体の断面積に対し電極面積をより大きく
して、リード線から電極部に流入する電流密度を低減さ
せ、該部分の発熱を防止する作用がある。また、リード
線を取り付ける前記手段、即ち、前記セラミックス成形
体に電流供給用のリード線を挿通する貫通孔を設ける手
段は、電極面へのリード線の取付け強度を補強する作用
と、ろう付け作業性を向上させる作用とがある。したが
って、電極取り付け面を斜面状にし、しかも前記貫通孔
を設けることにより、前記各手段によって得られる効果
を相乗的に発揮させることができる。The means for forming the electrode surface, that is, the means for forming the electrode area larger by making at least one surface inclined, increases the electrode area with respect to the cross-sectional area of the ceramic heating element. Has the effect of reducing the density of the current flowing into the portion and preventing heat generation at the portion. Further, the means for attaching a lead wire, that is, a means for providing a through hole for inserting a lead wire for supplying electric current into the ceramic molded body, has an effect of reinforcing the attachment strength of the lead wire to the electrode surface and a brazing operation. It has the effect of improving the properties. Therefore, the effect obtained by each of the above means can be synergistically exerted by forming the electrode mounting surface in a slope shape and providing the through hole.
【0013】[0013]
【実施例】以下図面を参照して実施例により本発明を具
体的に説明する。実施例1に使用したセラミックス発熱
体1は、セラミックス形成マトリックスの中に黒鉛粉末
から成る導電体(いずれも図示せず)を分散混入し、幅
約30mm、厚さ約2〜4mmで、図1〜3に示すように、
長さ約70mmの発熱部1aと、該発熱部1aより抵抗率
の低い電極部1bを両側にそれぞれ長さ約10mmに形成
した導電性セラミックスである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The ceramic heating element 1 used in Example 1 was prepared by dispersing and mixing a conductor (not shown) made of graphite powder in a ceramic forming matrix, and was about 30 mm in width and about 2 to 4 mm in thickness. As shown in ~ 3,
It is a conductive ceramic in which a heating part 1a having a length of about 70 mm and electrode parts 1b having a lower resistivity than the heating part 1a are formed on both sides to a length of about 10 mm.
【0014】電極部1bは、セラミックス発熱体1の両
端部を、切削・研磨して先端先細り状に形成した斜面a
と端面bとを形成し、セラミックス形成マトリックス中
に分散混入した導電体を露出させ、その上にメッキを施
して電極2を形成した。即ち、前記斜面aと端面bとが
本発明の電極取り付け面を構成する。以上のように傾斜
状に形成した電極2は、セラミックス発熱体1の断面積
に対して電極面積が相対的に大きくなり、電極2上の電
流密度を低下させ、電極部1bの局部的発熱を抑制する
ことができる。The electrode portion 1b is formed by cutting and polishing the both ends of the ceramic heating element 1 to form a tapered slope a.
And the end face b were formed, the conductor dispersed and mixed in the ceramic forming matrix was exposed, and plating was performed thereon to form the electrode 2. That is, the inclined surface a and the end surface b constitute the electrode mounting surface of the present invention. The electrode 2 formed in the inclined shape as described above has a relatively large electrode area with respect to the cross-sectional area of the ceramic heating element 1, reduces the current density on the electrode 2, and reduces the local heat generation of the electrode portion 1b. Can be suppressed.
【0015】電極2にリード線3を取り付けるには、従
来と同様に、単にリード線3を電極2にろう付けするこ
ともできるが、本実施例1においては、次の手段によっ
てリード線3を電極2に取り付けた。即ち、電極部1b
に内径0.7mmの貫通孔4を、図1,2に示すように5個
開口し、次いでNiメッキを施した直径0.5mmのリード線
3を各貫通孔4に1本づつ挿通し、両側に突き出たリー
ド線3を図1,2に示すように互いに縒り合わせてリー
ド線3を密着させ、図3に示すように電極2面に半田5
(Sol 84. ナイス社製)でろう付けをした。そしてリー
ド線3を50〜70mm程度の長さに切り揃え、その先端
に圧着端子 3aを取り付けた。なお、図1は、リード
線3を1本のみ図示し、他の9本のリード線3を省略し
て記載した。In order to attach the lead wire 3 to the electrode 2, it is possible to simply braze the lead wire 3 to the electrode 2 as in the prior art. However, in the first embodiment, the lead wire 3 is attached by the following means. It was attached to electrode 2. That is, the electrode portion 1b
In FIG. 1 and FIG. 2, five through-holes 4 having an inner diameter of 0.7 mm are opened, and a lead wire 3 having a diameter of 0.5 mm plated with Ni is inserted into each through-hole 4 one by one. The lead wires 3 protruding from both sides are twisted together as shown in FIGS. 1 and 2, and the lead wires 3 are brought into close contact with each other, and as shown in FIG.
(Sol 84. Nice Co.). Then, the lead wire 3 was cut into a length of about 50 to 70 mm, and a crimp terminal 3a was attached to the end thereof. FIG. 1 shows only one lead wire 3 and omits the other nine lead wires 3.
【0016】以上のように形成したセラミックス発熱体
1は、いずれのロットも、引っ張り速度40mm/分のピ
ールテストで10kg/cm2 の引き剥がし強度と、通電寿
命試験において5000Hr以上の試験結果が得られ、生
産ラインにおける不良率を殆どゼロにすることができ、
信頼性を向上させることができた。これに対し、従来の
電極及びリード線取り付け手段によるものは、同じ条件
でピールテストが1〜2kg/cm2 で、通電寿命試験が数
百〜5000Hrと大幅にばらつき品質を安定させること
が困難であった。In each of the lots of the ceramic heating elements 1 formed as described above, a peeling strength of 10 kg / cm 2 was obtained in a peel test at a pulling speed of 40 mm / min, and a test result of 5000 Hr or more in a current life test. The defect rate in the production line can be reduced to almost zero,
Reliability could be improved. On the other hand, with the conventional electrode and lead wire mounting means, under the same conditions, the peel test is 1-2 kg / cm 2 , and the current life test is several hundred to 5000 Hr. there were.
【0017】図4は実施例1の変形例であり、5本のリ
ード線3を束ねて一つの圧着端子3aに取り付けたもの
である。図5,6に示す断面図は、実施例2によるセラ
ミックス発熱体1をリード線を取り付ける以前の状態で
示したものであり、前記特願平4−16605号明細書
に開示した手段によって形成した。即ち、発熱部1a成
形用混合物は、予め粉砕して粒度調整したセラミックス
粉末6a及びホウケイ酸ガラス粉末6b(以下これらを
原料マトリックス粉末という)100重量部に対し、0.
5〜10重量部の薄片状黒鉛6cを混合し、バインダー
として水その他の有機ビヒクルを加えて所定粘度のスラ
リーとする。また、電極部1bの成形用混合物は、前記
原料マトリックス粉末に、薄片状黒鉛又は他の導電性粉
末を、前記添加量より多く加え、発熱部1aの抵抗率よ
り0.5Ωcm以上抵抗値を小さくする組成とし、同様にス
ラリーとする。前記発熱部用スラリーと、その両側に電
極部用スラリーとを配置・シート化してグリーンシート
6を形成した。該グリーンシート6を所定枚数(図は6
枚)を重ね、その上下に原料マトリックスのみのグリー
ンシートから成る絶縁層6dを重ね、十分に密着させた
のち焼成してセラミックス発熱体1を得た。FIG. 4 shows a modification of the first embodiment, in which five lead wires 3 are bundled and attached to one crimp terminal 3a. 5 and 6 show the ceramic heating element 1 according to the second embodiment in a state before the lead wires are attached, and are formed by the means disclosed in the specification of Japanese Patent Application No. 4-16605. . That is, the heating mixture 1a was mixed with 100 parts by weight of the ceramic powder 6a and the borosilicate glass powder 6b (hereinafter, referred to as a raw material matrix powder), which had been previously pulverized and adjusted in particle size, for 100 parts by weight.
5 to 10 parts by weight of flaky graphite 6c is mixed, and water or other organic vehicle is added as a binder to form a slurry having a predetermined viscosity. The mixture for molding the electrode portion 1b is obtained by adding flaky graphite or other conductive powder to the raw material matrix powder in an amount larger than the above-mentioned amount, and lowering the resistance by 0.5Ωcm or more than the resistivity of the heat generating portion 1a. And a slurry in the same manner. The slurry for the heat generating portion and the slurry for the electrode portion on both sides thereof were arranged and formed into a sheet to form a green sheet 6. A predetermined number of the green sheets 6 (FIG.
), And an insulating layer 6d made of a green sheet composed of only a raw material matrix was stacked on the upper and lower sides of the layers.
【0018】前記セラミックス発熱体1の導電性は、図
6に示すように断面方向には導電性が小であり、電流の
流れる長手方向には導電性が大きい値を示す。次いで、
図5に示すように電極部1bを斜めにカットして薄片状
黒鉛層を露出させた斜面aを形成し、図7に示すよう
に、斜面aにメッキを施して電極2を形成した。なお、
実施例2においても、実施例1と同様に貫通孔(図1,
2の符号4)を設けることができる。As shown in FIG. 6, the conductivity of the ceramic heating element 1 is small in the cross-sectional direction and large in the longitudinal direction in which current flows. Then
As shown in FIG. 5, the electrode portion 1b was cut obliquely to form a slope a exposing the flaky graphite layer, and as shown in FIG. 7, the slope a was plated to form an electrode 2. In addition,
Also in the second embodiment, the through holes (FIGS.
2) 4) can be provided.
【0019】図8〜11は、それぞれ実施例2の変形例で
あり、図8に示すセラミックス発熱体1は、それぞれの
電極部1bの斜面aを平行的に、且つ先端の尖った部分
cを面取りして電極取り付け面を形成し、メッキを施し
て電極2(図9)を形成した。また、図10に示すセラミ
ックス発熱体1のそれぞれの電極部1bの斜面aを、2
等辺三角形状の断面形状に形成し、斜面aにメッキを施
して電極2(図11)を形成した。FIGS. 8 to 11 are modifications of the second embodiment. In the ceramic heating element 1 shown in FIG. 8, the slopes a of the electrode portions 1b are parallel to each other, and the portions c having sharp tips are formed. The electrode mounting surface was formed by chamfering, and plating was performed to form an electrode 2 (FIG. 9). Further, the slope a of each electrode portion 1b of the ceramic heating element 1 shown in FIG.
An electrode 2 (FIG. 11) was formed by forming an equilateral triangular cross section and plating the slope a.
【0020】図12に示す実施例3のセラミックス発熱体
1は、電極取り付け面を直角状にカットして端面bを形
成し、図に示すように端面bにメッキを施して電極2を
形成し、実施例1と同様に貫通孔4を設け、該貫通孔4
にリード線3を挿通して互いに縒り合わせ、セラミック
ス発熱体1にリード線3を取り付けた。このものは、カ
ットが容易であるので、電極部1b部分の温度上昇がそ
れ程大きくない場合の性能を従来のものより向上させる
ことができる。In the ceramic heating element 1 of Example 3 shown in FIG. 12, an electrode mounting surface is cut at right angles to form an end face b, and as shown in the figure, the end face b is plated to form an electrode 2. The through hole 4 is provided in the same manner as in the first embodiment.
The lead wire 3 was inserted into the ceramic heating element 1, and the lead wire 3 was attached to the ceramic heating element 1. Since this is easy to cut, the performance when the temperature rise in the electrode portion 1b is not so large can be improved as compared with the conventional one.
【0021】図13に示す実施例4のセラミックス発熱体
1は、電極部1bの斜面aを直線とせず外側に凸とした
曲面としたものである。このものも、前記実施例1〜3
と同様に電極2及びリード線3の取り付け強度を向上さ
せることができる。以上のようにして得られたセラミッ
クス発熱体1を加熱器に取り付ける手段の一例を図14,
15によって説明する。図14に示す手段は、ケーシング7
にマイカなどの耐熱性絶縁体7aを介してセラミックス
発熱体1を取り付け、同様に耐熱性絶縁体7aを介して
押え部材7bを配置し、ボルト7cによって締め付けて
固定する。また図15に示す手段は、ケーシング7に固定
した碍子7dで両側からセラミックス発熱体1を挟むよ
うに支持して取り付けたものである。The ceramic heating element 1 of Example 4 shown in FIG. 13 has a configuration in which the inclined surface a of the electrode portion 1b is not a straight line but a curved surface that is convex outward. This is also described in Examples 1 to 3 above.
Similarly to the above, the mounting strength of the electrode 2 and the lead wire 3 can be improved. An example of means for attaching the ceramic heating element 1 obtained as described above to a heater is shown in FIG.
Explained by 15. The means shown in FIG.
The ceramic heating element 1 is attached via a heat-resistant insulator 7a such as mica, and a pressing member 7b is similarly disposed via the heat-resistant insulator 7a, and is fixed by tightening with a bolt 7c. The means shown in FIG. 15 is one in which the ceramic heating element 1 is supported and attached from both sides by insulators 7d fixed to the casing 7.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明のセラミック
ス発熱体の第1の構成を、電極形成面を傾斜面としたた
めに、発熱体の断面積より電極面積を大きくすることが
できるので、電極部の電流密度を低減させることがで
き、均一な電圧印加を行うことができる。また、貫通孔
を設け、該貫通孔のリード線を挿入し電極に機械的に保
持させてリード線を電極面に取り付ける第2の構成は、
リード線取り付け作業性、ろう付け作業性、取り付け強
度などが向上し、作業不良率を著しく逓減し、歩留りを
向上することができる。したがって、信頼性の高いセラ
ミックス発熱体を提供することがてきる。As described above, since the first structure of the ceramic heating element of the present invention has the inclined surface on which the electrode is formed, the electrode area can be made larger than the sectional area of the heating element. The current density of the portion can be reduced, and uniform voltage application can be performed. Further, a second configuration in which a through hole is provided, and the lead wire of the through hole is inserted and mechanically held by the electrode to attach the lead wire to the electrode surface,
The workability of lead wire attachment, the workability of brazing, the strength of attachment, and the like are improved, the work failure rate is remarkably reduced, and the yield can be improved. Therefore, a highly reliable ceramic heating element can be provided.
【図1】本発明の実施例1によるセラミックス発熱体の
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a ceramic heating element according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図3】図2のIII-III 線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
【図4】実施例1の変形例によるセラミックス発熱体の
部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view of a ceramic heating element according to a modification of the first embodiment.
【図5】本発明の実施例2によるセラミックス発熱体の
断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a ceramic heating element according to Embodiment 2 of the present invention.
【図6】図5の部分Aの部分拡大図である。6 is a partially enlarged view of a portion A in FIG.
【図7】図5に示すセラミックス発熱体に電極を形成し
た様子を示す断面図である。7 is a cross-sectional view showing a state in which electrodes are formed on the ceramic heating element shown in FIG.
【図8】実施例1の変形例によるセラミックス発熱体の
断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a ceramic heating element according to a modification of the first embodiment.
【図9】図8に示すセラミックス発熱体に電極を形成し
た様子を示す断面図である。9 is a cross-sectional view showing a state in which electrodes are formed on the ceramic heating element shown in FIG.
【図10】実施例1の別の変形例によるセラミックス発熱
体の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a ceramic heating element according to another modification of the first embodiment.
【図11】図10に示すセラミックス発熱体に電極を形成し
た様子を示す断面図である。11 is a cross-sectional view showing a state in which electrodes are formed on the ceramic heating element shown in FIG.
【図12】本発明の実施例2によるセラミックス発熱体の
断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a ceramic heating element according to Embodiment 2 of the present invention.
【図13】本発明の実施例3によるセラミックス発熱体の
斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a ceramic heating element according to Embodiment 3 of the present invention.
【図14】本発明のセラミックス発熱体を発熱装置に保持
する手段を説明する断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a means for holding the ceramic heating element of the present invention in a heating device.
【図15】図14に示すセラミックス発熱体の別の保持手段
を説明する断面図である。15 is a cross-sectional view illustrating another holding means for the ceramic heating element shown in FIG.
【図16】従来例によるセラミックス発熱体を説明する斜
視図である。FIG. 16 is a perspective view illustrating a ceramic heating element according to a conventional example.
【図17】図16に示すセラミックス発熱体にリード線を取
り付けた状態を示す側面図である。17 is a side view showing a state where a lead wire is attached to the ceramic heating element shown in FIG. 16;
1 セラミックス発熱体 1a 発熱部 1b 電極部 2 電極 3 リード線 4 貫通孔 5 半田 6c 薄片状黒鉛
(導電性粒子) a 斜面(電極取り付け面) b 端面(電極
取り付け面)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic heating element 1a Heating part 1b Electrode part 2 Electrode 3 Lead wire 4 Through hole 5 Solder 6c Flaky graphite (conductive particles) a Slope (electrode mounting surface) b End surface (electrode mounting surface)
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正宏 栃木県栃木市国府町1番地 三井鉱山株 式会社中央研究所内 (72)発明者 宇津木 剛 栃木県栃木市国府町1番地 三井鉱山株 式会社中央研究所内 (72)発明者 山下 豊 東京都中央区日本橋室町2丁目1番1号 三井鉱山株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 3/03 C04B 35/495 H05B 3/02 H05B 3/14 Continuing from the front page (72) Inventor Masahiro Ito 1 Kokubu-cho, Tochigi City, Tochigi Prefecture Inside the Mitsui Mining Co., Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Tsuyoshi Utsugi 1 Kokubu-cho, Tochigi City, Tochigi Prefecture Mitsui Mining Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Yamashita 2-1-1, Nihonbashi-Muromachi, Chuo-ku, Tokyo Mitsui Mining Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 3/03 C04B 35/495 H05B 3 / 02 H05B 3/14
Claims (2)
電性粒子を分散して混入し、焼成して一体としたセラミ
ックス成形体の両端に、少なくとも1面を斜面状として
電極取り付け面を広く形成し、該電極取り付け面にメッ
キを施して電極を形成したセラミックス発熱体。1. An electrode mounting surface is formed by dispersing conductive particles in a matrix for forming ceramics, mixing and firing and integrally forming a ceramic molded body with at least one inclined surface at both ends. A ceramic heating element with an electrode formed by plating the electrode mounting surface.
電性粒子を分散して混入し、焼成して一体としたセラミ
ックス成形体の両端に電極取り付け面を形成し、該電極
取り付け面にメッキを施して電極を形成すると共に、前
記成形体に電流供給用のリード線を挿通する貫通孔を少
なくとも1個設け、該貫通孔にリード線を挿通して露出
する部分を電極に接触させてリード線を配置し、メッキ
面にろう付けしてリード線を取り付けたセラミックス発
熱体。2. An electrode mounting surface is formed on both ends of a ceramic molded body which is obtained by dispersing and mixing conductive particles in a ceramic forming matrix, firing and forming an integrated body, and plating is performed on the electrode mounting surface. And forming at least one through-hole through which a lead wire for current supply is inserted into the molded body, and placing the lead wire by inserting the lead wire into the through-hole and contacting the exposed portion with the electrode. , Ceramic heating element with lead wire brazed to plated surface.
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JP30130092A JP3226631B2 (en) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | Ceramic heating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30130092A JP3226631B2 (en) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | Ceramic heating element |
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JPH06151040A JPH06151040A (en) | 1994-05-31 |
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JP7133162B2 (en) * | 2017-12-11 | 2022-09-08 | 株式会社高速道路総合技術研究所 | METHOD FOR DETECTING DAMAGE AND DEFORMATION IN STRUCTURES HAVING CFRP STRAINS FOR PRESTRAINING PRESTRESS AND CFRP STRAINS |
-
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- 1992-11-11 JP JP30130092A patent/JP3226631B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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