JPH01140582A - セラミックヒータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、発熱体の表面が絶縁され可撓性か良好なセラ
ミックヒータに関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 従来からセラミックヒータの発熱体としては、半導体領
域の電気特性を有するセ１５Ｆミンクを、棒状或いはコ
イル状に成形したものが使用されている。

しかしながらこのような発熱体は、可撓性に劣るため、
−旦成形したものの形状を変えることかはとんとできず
、種々の形状、構造の基材に付装することができなかり
た。

また、製造工程で十数百度という高温での焼成を必要と
するため、金属と密着させた構造とすることが極めて困
難であった。

さらに、このような発熱体を電気的に絶縁するには、発
熱体の表面にセラミック絶縁層を焼成によりｒｉけるが
、或いは発熱体を絶縁性のパイプに挿嵌する方法が採ら
れているが、こうして絶縁された七う叱ツクヒータは、
形状に制約があり自由に形状を変更したり加工を加えた
りすることができなかった。

（発明の目的） 本発明はこれらのＲ１１１を解決するためになされたも
ので、可撓性が良好で複雑な形状、構造のものにも沿わ
せることができるセラミックヒータを提供することを目
的とする。

（発明の概要） すなわち本発明のセラミックヒータは、セラミック繊維
を集合してなる発熱体の表面に、直接または他の耐熱絶
縁層を介して、耐熱性絶縁塗料の塗布焼付層を設けて成
ることを特徴としている。

本発明においてセラミックｍＭとしては、半導体領域の
電気特性を有しかつ１０００℃以上の高温に耐えるもの
を使用する。このようなものとしては、主鎖が５ｉ、Ｔ
ｉ、Ｂ　などの金属元素および０、Ｎ、Ｏ等から構成さ
れた有機金属ポリマーの焼成によりて得られる繊維状の
七う之ツクがあるが、これらの中でも、例えばポリカル
ボシラン、ポリシラスチレン、ポリチタノカルボシラン
のようなケイ素を含む有機共重合体を溶融紡糸し、不融
化処理後焼成して得られた炭化ケイ素系繊維を使用する
ことが望ましい。

本発明において耐熱性の絶縁塗料としては、ホ゛リボロ
シａキサン、ポリカルボシラン、ポリシラスチレン、ポ
リシラザン、ポリチタノカルボシラン、ポリシロキサン
のような有機金属ポリマーの中から選ばれた１糧または
２種以上のポリマーを、有機溶剤に溶解させた溶液、或
いはこれにさらにセラミック粉末、ガラス粉末等の無機
充填剤を配合した溶液を用いることが好ましい。

本発明においては、第１図に示すように、このような耐
熱性絶縁塗料の塗布焼付Ｎ１を、前記セラミック繊維２
を集合してなる発熱体３の表面に直接被覆してセラミッ
クヒータを構成してもよいが、第２図に示すように、発
熱体３の表面に他の耐熱性絶縁層４を設け、その上に耐
熱性絶縁塗料の塗布焼付層１を設けた構造とすることも
できる〇また第３図に示すように、発熱体３の上に直接
またはその上に被覆した絶縁塗料の塗布焼付層１を介し
て、耐熱性繊維の層５を設けてもよく、さらにその上に
第４図に示すように、前述の耐熱性絶縁塗料の塗布焼付
層１を設けてもよい０ここで耐熱性の繊維としては、７
００℃以上の高温領域でヒータを使用するため、アルミ
ナ、シリカのような酸化物系セラミックの繊維や、或い
は炭化ケイ素系セラミックのような非酸化物系セラミッ
クの繊維の使用が望ましい。またこれらの耐熱性繊維の
層を設けるには、長尺の繊維の場合にはらせん状に巻き
付けることが好ましく、また短繊維の場合は集合したも
のをから宜せる方法を採ることが好ましい。

このような構造を有する本発明のセラミックヒータは、
そのまま１本だけを加熱を要する部材に密接させて配設
することもできるが、第５図に示すように、複数本の七
う之ツクヒータ６を集束して使用することができ、また
第６図に示すように、集束したものの外側にさらに耐熱
性の絶縁層７を一括して設けた構造とすることもできる
。

このように複数本のヒータ６を集束したものは、同断面
積の発熱体３を集束しその上に一括して絶縁層を設けた
ヒータに比べ、表皮効果によってより多量の熱量を発生
することができ電気的な効率がよいという利点がある。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例について記載する。

実施例１〜７ ポリシラスチレン樹脂を常法によって溶融紡糸後、不融
化処理を経て焼成して得られた炭化ケイ素繊維の集合体
を心線とし、その上に第１表に示す配合の成分をＮ−メ
チル−２−ピロリドンに溶解させて得られた耐熱性絶縁
塗料を６回塗布し焼付けた。焼付けには炉長７．４讃の
たて型の焼付機を用い、焼付温度４００″Ｃ１線速４．
０１１／分の条　、件で６回焼付けた後、４５０”Ｃの
温度で空焼きした。次いで実施例２および４においては
、こうして形成された塗布焼付層の上に、さらにアルミ
ナ繊維を巻回した。

また比較のために、実施例と同じ炭化ケイ素集合体の上
に、ボリイ之ドにアルミナを混合してなる塗料（比較例
１）およびガラスペーストと酸化！グネシウムとの混合
物（比較例２）をそれぞれ塗布焼付けた後、比較例２に
おいてはその上にさらにアルミナ繊維の巻回層を設けた
。

こうして実施例および比較例で得られたセラミックヒー
タの巻付合格倍径、鉛筆硬度、室温および８００°Ｃで
の絶縁抵抗と絶縁耐力とを、それぞれ常法によって測定
した。

測定結果を第１表下欄に示す。

以　　下　　余　　白 次に第７図に示すように、実施例１で得られたセラミッ
クヒータ８を、直径１０１００ｔのステンレス製バイブ
９の外周上にらせん状に５＠巻き付けた後、ヒータ８に
１００Ｖの交流電圧を印加した。

このトキのステンレス製バイブ９の濁度の経時変化を、
バイブ内周面に密着して設置されたＯＡ熱電対１０によ
って測定した。測定結果を第８図のグラフに示す。

またこのような配設状態において、セラミックまた室温
での絶縁耐力は１７ｋＶ／闘幅であった。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明のセラミックヒ
ータはセラミック繊維の集合体の外側ニ耐熱性の絶縁塗
料の塗布焼付層を設けた構造を有し、可撓性が良好で絶
縁性に優れているので、複雑な形状のものに対しても、
ただ外周面に巻き付けるだけの手法で簡単に配設するこ
とかでき、効率よく加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はそれぞれ本発明のセラミックヒータ
の構造を有す断面図、第５図および第６図はそれぞれ本
発明のセラミックヒータの使用態様を示す断面図、第７
図は本発明の実施例で得られたセラミックヒータの配設
状態を示す斜視図、第８図は第７図の状態でのステンレ
ス製バイブの温度変化を示すグラフである。 １　−−−−−一・耐熱性絶縁塗料の塗布焼付層２　−
−−−−−−・セラミック繊維 ３　−一−−−−−発熱体 ５　−−−−−−一　耐熱性繊維層 ７　−−−−−一　耐熱性の絶縁層 第１図 第２図　　　第３図 第５図　　　　第６図 第７図 第３図 ３０　６０　　ＱＯ／２０ 時剖（、ＩＬＬｌ−０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミック繊維を集合してなる発熱体の表面に、直
   接または他の耐熱絶縁層を介して、耐熱性絶縁塗料の塗
   布焼付層を設けて成ることを特徴とするセラミックヒー
   タ。 ２、セラミック繊維が炭化ケイ素系繊維である特許請求
   の範囲第１項記載のセラミックヒータ。 ３、耐熱性絶縁塗料が、ポリボロシロキサン、ポリカル
   ボシラン、ポリシラスチレン、ポリシラザン、ポリチタ
   ノカルボシラン、ポリシロキサンから選ばれた１種また
   は２種以上のポリマーを有機溶剤に溶解させたものであ
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載のセラミック
   ヒータ。 ４、他の耐熱絶縁層が、発熱体の表面に直接または絶縁
   層を介して設けられた耐熱性繊維の層である特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載のセラミック
   ヒータ。