JPH01100888A - セラミックスヒータ - Google Patents
セラミックスヒータInfo
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- JPH01100888A JPH01100888A JP25631687A JP25631687A JPH01100888A JP H01100888 A JPH01100888 A JP H01100888A JP 25631687 A JP25631687 A JP 25631687A JP 25631687 A JP25631687 A JP 25631687A JP H01100888 A JPH01100888 A JP H01100888A
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、焼成炉、熱間静水圧プレス装置用炉等の加熱
炉において発熱体として使用するセラミックスヒータに
関するものである。
炉において発熱体として使用するセラミックスヒータに
関するものである。
（従来の技術）
従来のセラミックスヒータを第２図により説明すると、
（１）がセラミックスヒータエレメント。
（１）がセラミックスヒータエレメント。
（２）が給電部、（３）が発熱部、（４）が給電部、
（５） （５）が上記給電部（２） （４）に捲装した
電極、 （６） （６）がリード線で、上記セラミック
スヒータエレメント（１）のセラミックス材料は、第３
図に示すようにその特性上、常温下及び１０００’Ｃ以
下の温度領域で比抵抗値が高いので２本来１発熱部（３
）の太さがあればよい給電部（２） （４）を発熱部（
３）よりも太くして、抵抗値を低く抑えるようにしてい
る。
（５） （５）が上記給電部（２） （４）に捲装した
電極、 （６） （６）がリード線で、上記セラミック
スヒータエレメント（１）のセラミックス材料は、第３
図に示すようにその特性上、常温下及び１０００’Ｃ以
下の温度領域で比抵抗値が高いので２本来１発熱部（３
）の太さがあればよい給電部（２） （４）を発熱部（
３）よりも太くして、抵抗値を低く抑えるようにしてい
る。
即ち、抵抗値を低く抑えるために、セラミックスヒータ
エレメント（１）の線径を太くするようにしている。
エレメント（１）の線径を太くするようにしている。
（発明が解決しようとする問題点）
前記第２図に示す従来のセラミックスヒータでは２本来
１発熱部（３）の太さがあればよい給電部（２） （４
）を発熱部（３）よりも太くして、抵抗値を低く抑える
ようにしているので、給電部（２） （４）に印加する
電圧を高くする必要があり、給電部（２） （４）が通
電により発熱し、それに伴い給電部（２） （４）に熱
膨張による熱応力が発生して、早期に破損するという問
題があった。
１発熱部（３）の太さがあればよい給電部（２） （４
）を発熱部（３）よりも太くして、抵抗値を低く抑える
ようにしているので、給電部（２） （４）に印加する
電圧を高くする必要があり、給電部（２） （４）が通
電により発熱し、それに伴い給電部（２） （４）に熱
膨張による熱応力が発生して、早期に破損するという問
題があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明は前記の問題点に対処するもので、棒状セラミッ
クスヒータエレメントの両端部に給電部を設けて、同給
電部の外周面に電極を取付けたセラミックスヒータにお
いて、前記給電部の外周面に前記電極の幅よりも広い金
属被膜層を形成したことを特徴としている。
クスヒータエレメントの両端部に給電部を設けて、同給
電部の外周面に電極を取付けたセラミックスヒータにお
いて、前記給電部の外周面に前記電極の幅よりも広い金
属被膜層を形成したことを特徴としている。
本発明の目的とする処は、給電部の早期の破損を防止で
きる改良されたセラミックスヒータを供する点にある。
きる改良されたセラミックスヒータを供する点にある。
（作用）
本発明のセラミックスヒータは前記のように棒状セラミ
ックスヒータエレメントの両端部に給電部を設け、同各
給電部の外周面に電極の幅よりも広い金属被膜層（電気
抵抗の低い（電気伝導性の良好な）金属被膜Ｎ）を形成
して、同各金属被膜層の外周面に電極を取付けており、
電流が電源から一方のリード線と電極と金属被膜層とを
経て発熱部へ供給されて、ここで発熱し、その後、他方
の金属被膜層と電極とリード線とを経て電源に戻る。
ックスヒータエレメントの両端部に給電部を設け、同各
給電部の外周面に電極の幅よりも広い金属被膜層（電気
抵抗の低い（電気伝導性の良好な）金属被膜Ｎ）を形成
して、同各金属被膜層の外周面に電極を取付けており、
電流が電源から一方のリード線と電極と金属被膜層とを
経て発熱部へ供給されて、ここで発熱し、その後、他方
の金属被膜層と電極とリード線とを経て電源に戻る。
（実施例）
次に本発明のセラミックスヒータを第１図に示す一実施
例により説明すると、 （１０）が棒状セラミックスヒ
ータエレメント（１１）が同棒状セラミックスヒータエ
レメント（１０）の発熱部、 （１２） （１２）が同
棒状セラミックスヒータエレメント（１０）の両端部に
設けた給電部、 （１３）（１３）が同各給電部（１２
）の外周面に形成した電気抵抗の低い（電気伝導性の良
好な）金属被膜層、 （１４）（１４）が同各金属被膜
層（１３）の外周面に取付けた電極、 （１５） （１
５）が同各電極（１４）のリード線で、上記各金属被膜
＠ （１３）の幅が上記各電極（１４）の幅よりも広く
なっている。
例により説明すると、 （１０）が棒状セラミックスヒ
ータエレメント（１１）が同棒状セラミックスヒータエ
レメント（１０）の発熱部、 （１２） （１２）が同
棒状セラミックスヒータエレメント（１０）の両端部に
設けた給電部、 （１３）（１３）が同各給電部（１２
）の外周面に形成した電気抵抗の低い（電気伝導性の良
好な）金属被膜層、 （１４）（１４）が同各金属被膜
層（１３）の外周面に取付けた電極、 （１５） （１
５）が同各電極（１４）のリード線で、上記各金属被膜
＠ （１３）の幅が上記各電極（１４）の幅よりも広く
なっている。
上記棒状セラミックスヒータエレメント（１０）の材料
には１例えば純度が９９．５％以上のジルコニア（Ｚｒ
Ｏｚ）を使用する。同ジルコニア（ＺｒＯｚ）は、６〜
ｌＯモル％のイツトリア（ＹＺＯＺ）か、１０〜１５モ
ル％のカルシア（Ｃ，０）またはマグネシア（ＭｇＯ）
を添加して、安定化させたもので、成形前は粉末状にな
っている。また９〜１４モル％の。
には１例えば純度が９９．５％以上のジルコニア（Ｚｒ
Ｏｚ）を使用する。同ジルコニア（ＺｒＯｚ）は、６〜
ｌＯモル％のイツトリア（ＹＺＯＺ）か、１０〜１５モ
ル％のカルシア（Ｃ，０）またはマグネシア（ＭｇＯ）
を添加して、安定化させたもので、成形前は粉末状にな
っている。また９〜１４モル％の。
イツトリア（Ｙ２０□）とカルシア（Ｃ，Ｏ）を添加し
た粉末状のものでもよいが、その場合には、高価なイツ
トリア（Ｙ２０□）の量を２〜６モル％程度に少なくす
ることができる。上記材料を棒状に成形するには、押出
形成法や熱間静水圧プレス法、鋳込成形法を採用する。
た粉末状のものでもよいが、その場合には、高価なイツ
トリア（Ｙ２０□）の量を２〜６モル％程度に少なくす
ることができる。上記材料を棒状に成形するには、押出
形成法や熱間静水圧プレス法、鋳込成形法を採用する。
その際、焼結は、１６００°Ｃ〜１８５０”Ｃの温度に
数時間以上保持して行う。
数時間以上保持して行う。
また棒状セラミックスヒータエレメント（１０）には。
冷却時の熱衝撃や熱膨張時の熱応力による破損を防止す
るために、スリットを軸方向及び円周方向に設けてもよ
い。また上記金属被膜層（１３）の材料には、白金、白
金とロジウムの合金、金等を使用して、ペーストによる
塗布、ブライピングやメツキ、溶射により棒状セラミッ
クスヒータニレメン） （１０）の給電部の外周面に層
状に形成する。その厚さは、５〜５０μである。また電
極（１４）及びリード線（１５）の材料には、白金ロジ
ウム線や白金線を使用し１金属被膜７３ （１３）の端
部に近い部分に数回巻き付けて、電極（１４）にしてい
る。また本実施例では、各給電部（１２）にテーパを付
しているが。
るために、スリットを軸方向及び円周方向に設けてもよ
い。また上記金属被膜層（１３）の材料には、白金、白
金とロジウムの合金、金等を使用して、ペーストによる
塗布、ブライピングやメツキ、溶射により棒状セラミッ
クスヒータニレメン） （１０）の給電部の外周面に層
状に形成する。その厚さは、５〜５０μである。また電
極（１４）及びリード線（１５）の材料には、白金ロジ
ウム線や白金線を使用し１金属被膜７３ （１３）の端
部に近い部分に数回巻き付けて、電極（１４）にしてい
る。また本実施例では、各給電部（１２）にテーパを付
しているが。
その理由は、各給電部（１２）の径を発熱部（１１）の
径よりも太くして、各電極（１４）の金属被膜層（１３
）に対する接触面積を増大させるためである。
径よりも太くして、各電極（１４）の金属被膜層（１３
）に対する接触面積を増大させるためである。
次に前記第１図に示すセラミックスヒータの作用を具体
的に説明する。棒状セラミックスヒータエレメント（１
０）の両端部に給電部（１２） （１２）を設け。
的に説明する。棒状セラミックスヒータエレメント（１
０）の両端部に給電部（１２） （１２）を設け。
同各給電部（１２）の外周面に電極（１４）の幅よりも
広い金属被膜層（１３） （電気抵抗の低い（電気伝導
性の良好な）金属被膜層（１３））を形成して、同各金
属被膜層（１３）の外周面に電極（１４）を取付けてお
り。
広い金属被膜層（１３） （電気抵抗の低い（電気伝導
性の良好な）金属被膜層（１３））を形成して、同各金
属被膜層（１３）の外周面に電極（１４）を取付けてお
り。
電流が電源から一方のリード線（１５）と電極（１４）
と金属被膜層（１３）とを経て発熱部（１１）へ供給さ
れて。
と金属被膜層（１３）とを経て発熱部（１１）へ供給さ
れて。
ここで発熱し、その後、他方の金属被膜層（１３）と電
極（１４）とリード″＆’１（１５）とを経て電源に戻
る。
極（１４）とリード″＆’１（１５）とを経て電源に戻
る。
発熱部（１１）の径をφ８ｍｍ、発熱部（１１）の長さ
を８０ｍｍとした棒状セラミックスヒータエレメント（
１０）に通電して１発熱特性を試験したところ、電圧１
００■で、電流が６０Ａになり１発熱部（１１）の温度
が１８００’Ｃに、給電部（１２）及び電極部の温度が
１２００°Ｃになった。この発熱特性試験を所定回数（
数百回）繰り返し行った後、棒状セラミックスヒータエ
レメント（１０）に破損個所がなく、給電部（１２）及
び電極部も健全な状態にあり。
を８０ｍｍとした棒状セラミックスヒータエレメント（
１０）に通電して１発熱特性を試験したところ、電圧１
００■で、電流が６０Ａになり１発熱部（１１）の温度
が１８００’Ｃに、給電部（１２）及び電極部の温度が
１２００°Ｃになった。この発熱特性試験を所定回数（
数百回）繰り返し行った後、棒状セラミックスヒータエ
レメント（１０）に破損個所がなく、給電部（１２）及
び電極部も健全な状態にあり。
実用性が確認された。
（発明の効果）
本発明のセラミックスヒータは前記のように棒状セラミ
ックスヒータエレメントの両端部に給電部を設けて、同
給電部の外周面に電極を取付けたセラミックスヒータに
おいて、前記給電部の外周面に前記電極の幅よりも広い
金属被膜層（電気抵抗の低い（電気伝導性の良好な）金
属被膜Ｎ）を形成しており、給電部を必要以上に太くす
る必要がなく （給電部を発熱部と略同じ太さの細径状
にすることができ）、給電部の発熱温度を低く抑えるこ
とができて、給電部の早期の破損を防止できる効果があ
る。
ックスヒータエレメントの両端部に給電部を設けて、同
給電部の外周面に電極を取付けたセラミックスヒータに
おいて、前記給電部の外周面に前記電極の幅よりも広い
金属被膜層（電気抵抗の低い（電気伝導性の良好な）金
属被膜Ｎ）を形成しており、給電部を必要以上に太くす
る必要がなく （給電部を発熱部と略同じ太さの細径状
にすることができ）、給電部の発熱温度を低く抑えるこ
とができて、給電部の早期の破損を防止できる効果があ
る。
第１図は本発明に係わるセラミックスヒータの一実施例
を示す一部縦断側面図、第２図は従来のセラミックスヒ
ータを示す一部縦断側面図、第３図はセラミックスの温
度・比抵抗値特性を示す説明図である。 （１０）・・・棒状セラミックスヒータエレメント。 （１１）・・・発熱部、 （１２） ・・・給電部、
（１３） ・・・金属被膜層、 （１４） ・・
・電極、 （１５） ・・・リード線。
を示す一部縦断側面図、第２図は従来のセラミックスヒ
ータを示す一部縦断側面図、第３図はセラミックスの温
度・比抵抗値特性を示す説明図である。 （１０）・・・棒状セラミックスヒータエレメント。 （１１）・・・発熱部、 （１２） ・・・給電部、
（１３） ・・・金属被膜層、 （１４） ・・
・電極、 （１５） ・・・リード線。
Claims (1)
- 棒状セラミックスヒータエレメントの両端部に給電部を
設けて、同給電部の外周面に電極を取付けたセラミック
スヒータにおいて、前記給電部の外周面に前記電極の幅
よりも広い金属被膜層を形成したことを特徴とするセラ
ミックスヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25631687A JPH01100888A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | セラミックスヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25631687A JPH01100888A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | セラミックスヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100888A true JPH01100888A (ja) | 1989-04-19 |
Family
ID=17290971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25631687A Pending JPH01100888A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | セラミックスヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7759618B2 (en) | 2003-07-16 | 2010-07-20 | Sandvik Materials Technology Uk Limited | Silicon carbide heating elements |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP25631687A patent/JPH01100888A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7759618B2 (en) | 2003-07-16 | 2010-07-20 | Sandvik Materials Technology Uk Limited | Silicon carbide heating elements |
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