JPH0211992B2 - - Google Patents
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- JPH0211992B2 JPH0211992B2 JP8789881A JP8789881A JPH0211992B2 JP H0211992 B2 JPH0211992 B2 JP H0211992B2 JP 8789881 A JP8789881 A JP 8789881A JP 8789881 A JP8789881 A JP 8789881A JP H0211992 B2 JPH0211992 B2 JP H0211992B2
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
本発明はシーズヒータの製造方法に関し、特に
寿命が長く、かつ長時間使用後の使用状態におけ
る絶縁抵抗値の高いシーズヒータの製造方法を提
供しようとするものである。 一般に、シーズヒータは第１図に示すように、
両端に端子棒１を備えたコイル状の電熱線２を金
属パイプ３に挿入し、この金属パイプ３に電融マ
グネシア、電融シリカ、電融アルミナ等の電気絶
縁粉末４を充填してなり、必要に応じて金属パイ
プ３の両端をガラス５や耐熱性樹脂６で封口して
なるものである。 このシーズヒータは、加熱部品として、その非
常に優れた性能、品質、簡便さなどから飛躍的に
多用されてきており、家庭用電化製品を初め、各
種工業用や宇宙開発、原子力などの特殊用途に至
るまで、その市場範囲は拡大してきている。その
中でも高温用シーズヒータの用途は今後さらに伸
びていくものと思われる。 ところが、世界的視野でシーズヒータの性能お
よび品質の現状をみると、使用状態における絶縁
抵抗値（以下、熱時絶縁抵抗値と称す）が時間の
経過につれて低下してしまうという欠点と、電熱
線が断線するまでの寿命が短かいという欠点があ
つた。 本発明は、上記従来のシーズヒータの欠点を解
消し、所期の目的を達成することのできるシーズ
ヒータの製造方法を提供しようとするものであ
る。 本発明者らは各種の製造方法について検討した
結果、電気絶縁粉末の充填後に、Ni、Co、Ｗ、
Cu、Ga、Sn、Feの群から選ばれる少くとも１種
の元素を含む溶液を金属パイプの端部開口より含
浸させ、次に焼鈍することにより長時間使用後の
熱時絶縁抵抗値の高い、かつ、寿命の長いシーズ
ヒータを製造することができるという結論を得
た。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 電気絶縁粉末４の主成分として電融マグネア粉
末を用いた。 また、電熱線２として線径0.29mmのニクロム線
第１種を用い、これを巻径２mmのコイル状とし、
両端に端子棒１を接続した。 さらに、金属パイプ３とし長さ413mm、外径７
mm、肉厚0.46mmのNCF2p（商品名インコロイ800）
を用いた。 この金属パイプ３に上記端子棒１を両端に接続
した電熱線２を挿入し、この金属パイプ３に上記
電気絶縁粉末４を充填し、この後、圧延減径し、
金属パイプ３を長さ500mm、外径6.6mmとした。 一方、PHを酸性にし、水酸化ニツケルを１モル
溶解させた水酸化ニツケル溶液を上記金属パイプ
３の開口より含浸させた。この後、金属パイプ３
を焼鈍し、さらに、金属パイプ３の両端開口を低
融点ガラス５および耐熱性樹脂６で封口してシー
ズヒータを完成した。 実施例 ２ １モルの酸化コバルトを酸性溶液に溶解させた
溶液を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
してシーズヒータを完成した。 実施例 ３ １モルの酸化タングステンをアンモニア水に溶
解させた溶液を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 実施例 ４ １モルの水酸化銅を酸性溶液に溶解させた水酸
化銅溶液を作成した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
して、シーズヒータを完成した。 実施例 ５ １モルの水酸化ガリウムを酸性溶液に溶解させ
水酸化ガリウム溶液を作成した。次に、実施例１
と同様の電融マグネシア粉末を充填し、圧延減径
した金属パイプ３の開口より上記溶液を含浸させ
た。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 実施例 ６ １モルの酸化スズを酸性溶液に溶解させた溶液
を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
して、シーズヒータを完成した。 実施例 ７ １モルの酸化鉄を酸性溶液に溶解させた溶液を
準備した。次に、実施例１と同様の電融マグネシ
ア粉末を充填し、圧延減径した金属パイプ３の開
口より、上記溶液を含浸させた。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 実施例 ８ 0.5モルの水酸化ニツケルと0.5モルの酸化鉄を
酸性溶液に溶解させた溶液を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
して、シーズヒータを完成した。 実施例 ９ 0.3モルの酸化コバルト、0.4モルの水酸化銅、
および0.3モルの酸化スズを酸性溶液に溶解させ
た溶液を準備した。次に、実施例１と同様の電融
マグネシア粉末を充填し、圧延減径した金属パイ
プ３の開口より上記溶液を含浸させた。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 なお、比較のために、従来例として実施例１に
おける電融マグネシア粉末のみを電気絶縁粉末４
として用いたシーズヒータを完成した。 完成した実施例１〜９および従来例の各シーズ
ヒータについて以下に示す寿命試験および熱時絶
縁抵抗値試験を実施した。 〔寿命試験〕 上記実施例１〜９および従来例の各シーズヒー
タについて、金属パイプ３の表面温度が950℃に
維持されるように電熱線２に通電し、電熱線２が
断線するまでの日数を調べた。 〔熱時絶縁抵抗値試験〕 上記実施例１〜９および従来例の各シーズヒー
タについて、金属パイプ３の表面温度が950℃に
維持されるように電熱線２に通電し、熱時絶縁抵
抗値の変化を調べた。なお、熱時絶縁抵抗値を測
定する時は金属パイプ３に表面温度を750℃に低
下させて測定した。 寿命試験の結果ならびに熱時絶縁抵抗値試験に
おける11日後の熱時絶縁抵抗値の結果を第１表に
示す。また、上記熱時絶縁抵抗値試験によりる熱
時絶縁抵抗値の変化を第２図に示す。 なお第２図において、Ａは実施例１、Ｂは実施
例２、Ｃは実施例４、Ｅは実施例５、Ｆは実施例
６、Ｇは実施例７、Ｈは実施例８、Ｉは実施例
９、Ｊは従来例を示す。
寿命が長く、かつ長時間使用後の使用状態におけ
る絶縁抵抗値の高いシーズヒータの製造方法を提
供しようとするものである。 一般に、シーズヒータは第１図に示すように、
両端に端子棒１を備えたコイル状の電熱線２を金
属パイプ３に挿入し、この金属パイプ３に電融マ
グネシア、電融シリカ、電融アルミナ等の電気絶
縁粉末４を充填してなり、必要に応じて金属パイ
プ３の両端をガラス５や耐熱性樹脂６で封口して
なるものである。 このシーズヒータは、加熱部品として、その非
常に優れた性能、品質、簡便さなどから飛躍的に
多用されてきており、家庭用電化製品を初め、各
種工業用や宇宙開発、原子力などの特殊用途に至
るまで、その市場範囲は拡大してきている。その
中でも高温用シーズヒータの用途は今後さらに伸
びていくものと思われる。 ところが、世界的視野でシーズヒータの性能お
よび品質の現状をみると、使用状態における絶縁
抵抗値（以下、熱時絶縁抵抗値と称す）が時間の
経過につれて低下してしまうという欠点と、電熱
線が断線するまでの寿命が短かいという欠点があ
つた。 本発明は、上記従来のシーズヒータの欠点を解
消し、所期の目的を達成することのできるシーズ
ヒータの製造方法を提供しようとするものであ
る。 本発明者らは各種の製造方法について検討した
結果、電気絶縁粉末の充填後に、Ni、Co、Ｗ、
Cu、Ga、Sn、Feの群から選ばれる少くとも１種
の元素を含む溶液を金属パイプの端部開口より含
浸させ、次に焼鈍することにより長時間使用後の
熱時絶縁抵抗値の高い、かつ、寿命の長いシーズ
ヒータを製造することができるという結論を得
た。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 電気絶縁粉末４の主成分として電融マグネア粉
末を用いた。 また、電熱線２として線径0.29mmのニクロム線
第１種を用い、これを巻径２mmのコイル状とし、
両端に端子棒１を接続した。 さらに、金属パイプ３とし長さ413mm、外径７
mm、肉厚0.46mmのNCF2p（商品名インコロイ800）
を用いた。 この金属パイプ３に上記端子棒１を両端に接続
した電熱線２を挿入し、この金属パイプ３に上記
電気絶縁粉末４を充填し、この後、圧延減径し、
金属パイプ３を長さ500mm、外径6.6mmとした。 一方、PHを酸性にし、水酸化ニツケルを１モル
溶解させた水酸化ニツケル溶液を上記金属パイプ
３の開口より含浸させた。この後、金属パイプ３
を焼鈍し、さらに、金属パイプ３の両端開口を低
融点ガラス５および耐熱性樹脂６で封口してシー
ズヒータを完成した。 実施例 ２ １モルの酸化コバルトを酸性溶液に溶解させた
溶液を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
してシーズヒータを完成した。 実施例 ３ １モルの酸化タングステンをアンモニア水に溶
解させた溶液を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 実施例 ４ １モルの水酸化銅を酸性溶液に溶解させた水酸
化銅溶液を作成した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
して、シーズヒータを完成した。 実施例 ５ １モルの水酸化ガリウムを酸性溶液に溶解させ
水酸化ガリウム溶液を作成した。次に、実施例１
と同様の電融マグネシア粉末を充填し、圧延減径
した金属パイプ３の開口より上記溶液を含浸させ
た。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 実施例 ６ １モルの酸化スズを酸性溶液に溶解させた溶液
を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
して、シーズヒータを完成した。 実施例 ７ １モルの酸化鉄を酸性溶液に溶解させた溶液を
準備した。次に、実施例１と同様の電融マグネシ
ア粉末を充填し、圧延減径した金属パイプ３の開
口より、上記溶液を含浸させた。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 実施例 ８ 0.5モルの水酸化ニツケルと0.5モルの酸化鉄を
酸性溶液に溶解させた溶液を準備した。 次に、実施例１と同様の電融マグネシア粉末を
充填し、圧延減径した金属パイプ３の開口より、
上記溶液を含浸させた。以下、実施例１と同様に
して、シーズヒータを完成した。 実施例 ９ 0.3モルの酸化コバルト、0.4モルの水酸化銅、
および0.3モルの酸化スズを酸性溶液に溶解させ
た溶液を準備した。次に、実施例１と同様の電融
マグネシア粉末を充填し、圧延減径した金属パイ
プ３の開口より上記溶液を含浸させた。 以下、実施例１と同様にしてシーズヒータを完
成した。 なお、比較のために、従来例として実施例１に
おける電融マグネシア粉末のみを電気絶縁粉末４
として用いたシーズヒータを完成した。 完成した実施例１〜９および従来例の各シーズ
ヒータについて以下に示す寿命試験および熱時絶
縁抵抗値試験を実施した。 〔寿命試験〕 上記実施例１〜９および従来例の各シーズヒー
タについて、金属パイプ３の表面温度が950℃に
維持されるように電熱線２に通電し、電熱線２が
断線するまでの日数を調べた。 〔熱時絶縁抵抗値試験〕 上記実施例１〜９および従来例の各シーズヒー
タについて、金属パイプ３の表面温度が950℃に
維持されるように電熱線２に通電し、熱時絶縁抵
抗値の変化を調べた。なお、熱時絶縁抵抗値を測
定する時は金属パイプ３に表面温度を750℃に低
下させて測定した。 寿命試験の結果ならびに熱時絶縁抵抗値試験に
おける11日後の熱時絶縁抵抗値の結果を第１表に
示す。また、上記熱時絶縁抵抗値試験によりる熱
時絶縁抵抗値の変化を第２図に示す。 なお第２図において、Ａは実施例１、Ｂは実施
例２、Ｃは実施例４、Ｅは実施例５、Ｆは実施例
６、Ｇは実施例７、Ｈは実施例８、Ｉは実施例
９、Ｊは従来例を示す。
【表】
第１表および第２図より明らかなように、実施
例１〜９のシーズヒータは従来例のシーズヒータ
に比較して、寿命が約３倍以上となり、また、熱
時絶縁抵抗値については、２〜５日後には従来例
より高い値を示した。 すなわち、Ni、Co、Ｗ、Cu、Ga、Sn、Feの
元素を含む溶液を含浸させると、シーズヒータ完
成初期においては、熱時絶縁抵抗値を低下するよ
うに作用するが、使用につれて、熱時絶縁抵抗値
を高めるように作用し、かつ寿命を長くするよう
に作用することが明らかとなつた。 なお、実施例において、これら元素を含む溶液
を含浸させるに際し、上記元素を含む硫酸塩、炭
素塩、硝酸塩、水酸化物等の化合物を溶解させた
溶液を用いればよい。 なお、実施例において、電気絶縁粉末の主成分
として、電融マグネシア粉末を用いたが、電融マ
グネシア粉末に代えて、電融アルミナ粉末、電融
シリカ粉末を用いても同様の傾向を示した。 また、電熱線２としてニクロム線第１種を用い
たが、第２表に示す線材を用いても同様の結果が
得られ、金属パイプ３についても第３表に示すも
のを用いても同様の結果が得られた。
例１〜９のシーズヒータは従来例のシーズヒータ
に比較して、寿命が約３倍以上となり、また、熱
時絶縁抵抗値については、２〜５日後には従来例
より高い値を示した。 すなわち、Ni、Co、Ｗ、Cu、Ga、Sn、Feの
元素を含む溶液を含浸させると、シーズヒータ完
成初期においては、熱時絶縁抵抗値を低下するよ
うに作用するが、使用につれて、熱時絶縁抵抗値
を高めるように作用し、かつ寿命を長くするよう
に作用することが明らかとなつた。 なお、実施例において、これら元素を含む溶液
を含浸させるに際し、上記元素を含む硫酸塩、炭
素塩、硝酸塩、水酸化物等の化合物を溶解させた
溶液を用いればよい。 なお、実施例において、電気絶縁粉末の主成分
として、電融マグネシア粉末を用いたが、電融マ
グネシア粉末に代えて、電融アルミナ粉末、電融
シリカ粉末を用いても同様の傾向を示した。 また、電熱線２としてニクロム線第１種を用い
たが、第２表に示す線材を用いても同様の結果が
得られ、金属パイプ３についても第３表に示すも
のを用いても同様の結果が得られた。
【表】
【表】
以上の説明から明らかなように、本発明のシー
ズヒータの製造方法によれば、Ni、Co、Ｗ、
Cu、Ga、Sn、Feの群から選ばれる少くとも１種
の元素を含む溶液を金属パイプの開口より含浸
し、焼鈍することにより、寿命が長くかつ長時間
使用後における熱時絶縁抵抗値の高いシーズヒー
タを提供することができる。
ズヒータの製造方法によれば、Ni、Co、Ｗ、
Cu、Ga、Sn、Feの群から選ばれる少くとも１種
の元素を含む溶液を金属パイプの開口より含浸
し、焼鈍することにより、寿命が長くかつ長時間
使用後における熱時絶縁抵抗値の高いシーズヒー
タを提供することができる。
第１図は一般的なシーズヒータの断面図、第２
図は本発明の実施例のシーズヒータおよび従来例
のシーズヒータにおける熱時絶縁抵抗値の時間特
性図である。 ２……電熱線、３……金属パイプ、４……電気
絶縁粉末。
図は本発明の実施例のシーズヒータおよび従来例
のシーズヒータにおける熱時絶縁抵抗値の時間特
性図である。 ２……電熱線、３……金属パイプ、４……電気
絶縁粉末。
Claims (1)
- １ 金属パイプに電熱線を挿入するとともに、電
気絶縁粉末を充填してなるシーズヒータの製造方
法において、Ni、Co、Ｗ、Cu、Sn、Feの群か
ら選ばれる少くとも一種の元素を含む溶液を金属
パイプの開口より含浸させ、次に焼鈍することを
特徴とするシーズヒータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8789881A JPS57202680A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Method of producing sheathed heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8789881A JPS57202680A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Method of producing sheathed heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202680A JPS57202680A (en) | 1982-12-11 |
| JPH0211992B2 true JPH0211992B2 (ja) | 1990-03-16 |
Family
ID=13927707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8789881A Granted JPS57202680A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Method of producing sheathed heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0583276U (ja) * | 1992-04-13 | 1993-11-12 | 株式会社ノダ | ド ア |
-
1981
- 1981-06-08 JP JP8789881A patent/JPS57202680A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0583276U (ja) * | 1992-04-13 | 1993-11-12 | 株式会社ノダ | ド ア |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202680A (en) | 1982-12-11 |
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