JPH0278174A - セラミックヒータ - Google Patents
セラミックヒータInfo
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- JPH0278174A JPH0278174A JP22811788A JP22811788A JPH0278174A JP H0278174 A JPH0278174 A JP H0278174A JP 22811788 A JP22811788 A JP 22811788A JP 22811788 A JP22811788 A JP 22811788A JP H0278174 A JPH0278174 A JP H0278174A
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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］
この発明は、電気ヒータあるいはガスおよび灯油等を用
いる燃焼機器の着火に要するセラミックス製のヒータに
関する。
いる燃焼機器の着火に要するセラミックス製のヒータに
関する。
［従来の技術］
従来、電気ヒータあるいはガスおよび灯油等を用いる燃
焼ｉ器の着火に要するセラミックス製のヒータとして、
第４．５図に斜視図および分解斜視図で示すセラミック
ヒータ２００が提案されている。
焼ｉ器の着火に要するセラミックス製のヒータとして、
第４．５図に斜視図および分解斜視図で示すセラミック
ヒータ２００が提案されている。
該セラミックヒータ２００は、まず、セラミックスグリ
ーンシート１０Ａの間に、−層の略Ｕ字状パターンの導
電体２ＯＡを付着させ、グリーンシート１０Ａを積層す
る。つぎに、それをホットプレス加工により焼成し、窒
化珪素を主成分とする電気絶縁性セラミックス製の絶縁
体１０の中に、導電性セラミックスから成る一層の発熱
体２０が埋設されて成る、平板状直方体の発熱素子３０
を形成する。さらに、発熱体２０の端部４０に電極板５
０をろう付けし、該電極板５０にリード線６０を溶接し
て形成されていた。
ーンシート１０Ａの間に、−層の略Ｕ字状パターンの導
電体２ＯＡを付着させ、グリーンシート１０Ａを積層す
る。つぎに、それをホットプレス加工により焼成し、窒
化珪素を主成分とする電気絶縁性セラミックス製の絶縁
体１０の中に、導電性セラミックスから成る一層の発熱
体２０が埋設されて成る、平板状直方体の発熱素子３０
を形成する。さらに、発熱体２０の端部４０に電極板５
０をろう付けし、該電極板５０にリード線６０を溶接し
て形成されていた。
また、このセラミックヒータ２００は、前記−層の発熱
体２０が、絶縁体１０の内部に、発熱体２０の外縁部が
絶縁体表面から等距離に位置するように埋設されていた
。これは、通電発熱時に、絶縁体表面への熱伝導の速度
を一定にし、発熱素子の表面温度分布を均一化するため
である。
体２０が、絶縁体１０の内部に、発熱体２０の外縁部が
絶縁体表面から等距離に位置するように埋設されていた
。これは、通電発熱時に、絶縁体表面への熱伝導の速度
を一定にし、発熱素子の表面温度分布を均一化するため
である。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、この従来のセラミックヒータは、っぎの欠点
があった。
があった。
発熱素子が、平板状である為、平板面に垂直な方向の荷
重に対する抗折強度が不足していた。
重に対する抗折強度が不足していた。
また、垂直な方向の荷重に対する抗折強度を高めるため
に、電気絶縁性セラミックス製の絶縁体を厚くすると、
次の欠点を招いた。通電発熱時に、厚み方向への熱伝導
が遅延し、発熱素子の表面温度分布にむらができるので
、急加熱する時に絶縁体にクラックが発生し、ついには
破損してしまう等、熱衝撃に対する耐久性が劣るように
なる。
に、電気絶縁性セラミックス製の絶縁体を厚くすると、
次の欠点を招いた。通電発熱時に、厚み方向への熱伝導
が遅延し、発熱素子の表面温度分布にむらができるので
、急加熱する時に絶縁体にクラックが発生し、ついには
破損してしまう等、熱衝撃に対する耐久性が劣るように
なる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。
この発明の目的は、窒化珪素を主成分とする電気絶縁性
セラミックス製の絶縁体の中に、導電性セラミックスか
ら成る発熱体を埋設してなるセラミックヒータにおいて
、 荷重に対する十分な抗折強度を有し、通電により急加熱
する時にクラックが発生するのが防止され、熱衝撃や物
理的衝撃に対して耐久性に勝れたセラミックヒータの提
供にある。
セラミックス製の絶縁体の中に、導電性セラミックスか
ら成る発熱体を埋設してなるセラミックヒータにおいて
、 荷重に対する十分な抗折強度を有し、通電により急加熱
する時にクラックが発生するのが防止され、熱衝撃や物
理的衝撃に対して耐久性に勝れたセラミックヒータの提
供にある。
［課題を解決するための手段］
上記目的達成のため、この発明は、窒化珪素を主成分と
する電気絶縁性セラミックス製の絶縁体の中に、発熱体
として導電性セラミックスから成る電気抵抗体を埋設し
てなる発熱素子を備え、発熱体にリード線を接続してな
るセラミックヒータにおいて、 窒化珪素を主成分とする三層の電気絶縁性セラミックス
製材料により、焼成して電気抵抗体となる二層の導電性
セラミックス材料を挟み込み、二層の導電性セラミック
ス材料を電気的に並列に接続し、それらを焼成して発熱
素子を形成し、棒状肉厚直方体の絶縁体の内に、並列に
接続された二層の電気抵抗体を絶縁体表面から等距離の
所定位置に埋設してなる構成を採用した。
する電気絶縁性セラミックス製の絶縁体の中に、発熱体
として導電性セラミックスから成る電気抵抗体を埋設し
てなる発熱素子を備え、発熱体にリード線を接続してな
るセラミックヒータにおいて、 窒化珪素を主成分とする三層の電気絶縁性セラミックス
製材料により、焼成して電気抵抗体となる二層の導電性
セラミックス材料を挟み込み、二層の導電性セラミック
ス材料を電気的に並列に接続し、それらを焼成して発熱
素子を形成し、棒状肉厚直方体の絶縁体の内に、並列に
接続された二層の電気抵抗体を絶縁体表面から等距離の
所定位置に埋設してなる構成を採用した。
さらに、前記二層の電気抵抗体を挟む三層の絶縁体の厚
さをｔ１（第一層、第三層）、ｔ２（中間の第二層）と
し、絶縁体表面と発熱体外縁部の距離をｘｌおよびｘ２
、絶縁体断面の厚さａ、幅すとするとき、ｂ＝１．０〜
１．５ ａ、 ｔ １ ＝０．２〜０．４ ａ、 ｘ
１ ＝ｘ２＝０．１〜０４３ｂの範囲にある構成を採用
した。
さをｔ１（第一層、第三層）、ｔ２（中間の第二層）と
し、絶縁体表面と発熱体外縁部の距離をｘｌおよびｘ２
、絶縁体断面の厚さａ、幅すとするとき、ｂ＝１．０〜
１．５ ａ、 ｔ １ ＝０．２〜０．４ ａ、 ｘ
１ ＝ｘ２＝０．１〜０４３ｂの範囲にある構成を採用
した。
し作用および発明の効果］
この発明のセラミックヒータは、二層の発熱体を上記の
様な間隔をもって絶縁体に埋設した構造により、通電発
熱時に、絶縁体表面への熱伝導の速度を一定にし、発熱
素子の表面温度分布を均一化し、したがって、急加熱す
る時の熱衝撃に対する耐久性に優れ、しかも、絶縁体素
子の機械的強度（特に抗折強度）が向上する。
様な間隔をもって絶縁体に埋設した構造により、通電発
熱時に、絶縁体表面への熱伝導の速度を一定にし、発熱
素子の表面温度分布を均一化し、したがって、急加熱す
る時の熱衝撃に対する耐久性に優れ、しかも、絶縁体素
子の機械的強度（特に抗折強度）が向上する。
［実施例］
この発明を第１図ないし第３図に示す第１実施例に基づ
き説明する。
き説明する。
第１実施例のセラミックヒータ１は、棒状肉厚直方体の
発熱素子２と、該発熱素子２の両側後端の電極板５１．
５２に溶接されるリード線６１．６２と、発熱素子２の
後端に外嵌されて電極板５１．５２を緊密に保持する略
コの字状の二つの絶縁体７１．７２等からなる。
発熱素子２と、該発熱素子２の両側後端の電極板５１．
５２に溶接されるリード線６１．６２と、発熱素子２の
後端に外嵌されて電極板５１．５２を緊密に保持する略
コの字状の二つの絶縁体７１．７２等からなる。
発熱素子２は、窒化珪素を主成分とする電気絶縁性で耐
熱性に優れたセラミックス焼結体からなる絶縁体３に、
一定間隔をおいて二層に配した略Ｕ字状パターンの電気
抵抗体４１．４２を埋設してなる。該電気抵抗体４１．
４２は、その両端部４３．４４．４５．４６が絶縁体３
の後端部３１に配され、両端部４３．４４．４５．４６
は、その外側の側面が絶縁体３の側面に露出した露出面
４３Ａ、４４Ａ、４５Ａ、４６Ａとなっている。
熱性に優れたセラミックス焼結体からなる絶縁体３に、
一定間隔をおいて二層に配した略Ｕ字状パターンの電気
抵抗体４１．４２を埋設してなる。該電気抵抗体４１．
４２は、その両端部４３．４４．４５．４６が絶縁体３
の後端部３１に配され、両端部４３．４４．４５．４６
は、その外側の側面が絶縁体３の側面に露出した露出面
４３Ａ、４４Ａ、４５Ａ、４６Ａとなっている。
また両端部４３と４５、両端部４４と４６は、それぞれ
導電体４７．４８で接続され、電気抵抗体４１と４２を
電気的に並列に接続して発熱体４を形成している。露出
面４３Ａ、４５Ａおよび導電体４７と、露出面４４Ａ、
４６Ａおよび導電体４８には、それぞれ銅製の電極板５
１．５２がろう付けされている。また電極板５１．５２
にはリード線６１．６２が溶接されている。
導電体４７．４８で接続され、電気抵抗体４１と４２を
電気的に並列に接続して発熱体４を形成している。露出
面４３Ａ、４５Ａおよび導電体４７と、露出面４４Ａ、
４６Ａおよび導電体４８には、それぞれ銅製の電極板５
１．５２がろう付けされている。また電極板５１．５２
にはリード線６１．６２が溶接されている。
発熱素子２は、つぎのように製造される。
（ａ）厚さの比が３：４：３になる単口Ｅ第２層、第３
層のセラミックスグリーンシート３２．３３．３４を形
成する。この３枚のグリーンシート３２．３３．３４の
間に、二層の略Ｕ字状パターンの導電体材料４１Ａ、４
２Ａを付着させ、グリーンシート３３の両側後端に該三
層の導電体を接続する導電体材料４７Ａ、４８Ａを付着
させ、それらを積層し、ホットプレス加工により焼成し
て一体化する。これにより、セラミックスグリーンシー
ト３２．３３．３４は絶縁体３となり、二層の略Ｕ字状
パターンの導電体材料４１Ａ、４２Ａと該二層の導電体
を接続する導電体材料４７Ａ、４８Ａは、それぞれ電気
抵抗体４１．４２と導電体４７．４８になるとともに一
体化して発熱体４になる。
層のセラミックスグリーンシート３２．３３．３４を形
成する。この３枚のグリーンシート３２．３３．３４の
間に、二層の略Ｕ字状パターンの導電体材料４１Ａ、４
２Ａを付着させ、グリーンシート３３の両側後端に該三
層の導電体を接続する導電体材料４７Ａ、４８Ａを付着
させ、それらを積層し、ホットプレス加工により焼成し
て一体化する。これにより、セラミックスグリーンシー
ト３２．３３．３４は絶縁体３となり、二層の略Ｕ字状
パターンの導電体材料４１Ａ、４２Ａと該二層の導電体
を接続する導電体材料４７Ａ、４８Ａは、それぞれ電気
抵抗体４１．４２と導電体４７．４８になるとともに一
体化して発熱体４になる。
（ｂ）つぎに電気抵抗体４１．４２の露出面４３Ａ、４
４Ａ、４５Ａ、４６Ａと導電体４７．４８にろう材と電
極板５１．５２とをあてがい、これらを覆うように発熱
素子２の後端部に略コの字状の二つの絶縁体７１．７２
を外嵌する。
４Ａ、４５Ａ、４６Ａと導電体４７．４８にろう材と電
極板５１．５２とをあてがい、これらを覆うように発熱
素子２の後端部に略コの字状の二つの絶縁体７１．７２
を外嵌する。
（ｃ）つぎにこの嵌合体をろう付は炉内でろう付けし、
その後電極板５１．５２にリード線６１．６２念ろう付
けまたは溶接する。
その後電極板５１．５２にリード線６１．６２念ろう付
けまたは溶接する。
このセラミックヒータ１の発熱素Ｔ−２は、第３図の断
面図に示すように、前記二層に配した略Ｕ字状パターン
の電気抵抗体４１．４２を、所定間隔の寸法比をもたぜ
て絶縁体に埋設するが、その間隔の寸法比は下記の様な
範囲にあるのが望ましい。
面図に示すように、前記二層に配した略Ｕ字状パターン
の電気抵抗体４１．４２を、所定間隔の寸法比をもたぜ
て絶縁体に埋設するが、その間隔の寸法比は下記の様な
範囲にあるのが望ましい。
前記二層の電気抵抗体４１．４２を挟む三層の絶縁体の
厚さをｔ１（第一層、第三Ｒ）、ｔ２（中間の第二層）
とし、前記絶縁体側面と発熱体外縁部の距離をｘｌおよ
びｘ２、絶縁体断面の厚さａ、幅すとするとき、それら
の寸法比はｂ＝１゜０〜１．５ ａ−ｔ １ ＝０．２
＝０．４ ａ、 ｘ １ ＝ｘ２＝０１〜０．３ｂの
範囲にあるように形成する。
厚さをｔ１（第一層、第三Ｒ）、ｔ２（中間の第二層）
とし、前記絶縁体側面と発熱体外縁部の距離をｘｌおよ
びｘ２、絶縁体断面の厚さａ、幅すとするとき、それら
の寸法比はｂ＝１゜０〜１．５ ａ−ｔ １ ＝０．２
＝０．４ ａ、 ｘ １ ＝ｘ２＝０１〜０．３ｂの
範囲にあるように形成する。
つぎに、絶縁体３の材料に窒化珪素系の粉末、発熱体４
の材料に炭化タングステン系の粉末を使用して、上記実
施例に示した構造のセラミックヒータを四種類の寸法で
製作して、抗折強度を測定した実験結果を表１に示す。
の材料に炭化タングステン系の粉末を使用して、上記実
施例に示した構造のセラミックヒータを四種類の寸法で
製作して、抗折強度を測定した実験結果を表１に示す。
（以ｒ余白）
表１
以上の如く、本発明によれば、巾を狭くしても抗折強度
は格段に向上する。
は格段に向上する。
上記の抗折強度を測定した実験において、発熱体４の材
料に炭化タングステン系の粉末を使用したが、発熱体４
の材料としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、
バナニウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、
タングステンより選ばれた１種類以上の窒化物、炭化物
を主体とするものが考えられる。
料に炭化タングステン系の粉末を使用したが、発熱体４
の材料としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、
バナニウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、
タングステンより選ばれた１種類以上の窒化物、炭化物
を主体とするものが考えられる。
第１図は本発明にかかるセラミックヒータの第１実施例
の斜視図、第２図はその分解斜視図、第３図はその断面
図、第４図は従来例の斜視図、第５図はその分解斜視図
である。
の斜視図、第２図はその分解斜視図、第３図はその断面
図、第４図は従来例の斜視図、第５図はその分解斜視図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）窒化珪素を主成分とする電気絶縁性セラミックス製
の絶縁体の中に、発熱体として導電性セラミックスから
成る電気抵抗体を埋設してなる発熱素子を備え、発熱体
にリード線を接続してなるセラミックヒータにおいて、 窒化珪素を主成分とする三層の電気絶縁性セラミックス
製材料により、焼成して電気抵抗体となる二層の導電性
セラミックス材料を挟み込み、二層の導電性セラミック
ス材料を電気的に並列に接続し、それらを焼成して発熱
素子を形成し、棒状肉厚直方体の絶縁体の内に、並列に
接続された二層の電気抵抗体を絶縁体表面から等距離の
所定位置に埋設したことを特徴とするセラミックヒータ
。 ２）前記二層の電気抵抗体を挟む三層の絶縁体の厚さを
ｔ１（第一層、第三層）、ｔ２（中間の第二層）とし、
絶縁体表面と発熱体外縁部の距離をｘ１およびｘ２、絶
縁体断面の厚さａ、幅ｂとするとき、ｂ＝１．０〜１．
５ａ、ｔ１＝０．２〜０．４ａ、ｘ１＝ｘ２＝０．１〜
０．３ｂの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の
セラミックヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228117A JP2537273B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | セラミックヒ―タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228117A JP2537273B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | セラミックヒ―タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278174A true JPH0278174A (ja) | 1990-03-19 |
| JP2537273B2 JP2537273B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=16871472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228117A Expired - Fee Related JP2537273B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | セラミックヒ―タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537273B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016022258A1 (en) | 2014-08-06 | 2016-02-11 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bearing seal for media lubrication |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210527A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Sumakichi Shiratori | Dry element battery |
| JPS54119033U (ja) * | 1978-02-08 | 1979-08-21 | ||
| JPS55146217U (ja) * | 1979-04-09 | 1980-10-21 | ||
| JPS571370U (ja) * | 1980-05-28 | 1982-01-06 | ||
| JPS5711488A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-21 | Ube Industries | Ceramic heater |
| JPS59230285A (ja) * | 1984-05-21 | 1984-12-24 | 自動車機器株式会社 | セラミツクヒ−タ棒 |
| JPS6086787A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-16 | 株式会社デンソー | セラミツクヒ−タ |
| JPS61195580A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-29 | 京セラ株式会社 | セラミツクヒ−タ |
-
1988
- 1988-09-12 JP JP63228117A patent/JP2537273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2537273B2 (ja) | 1996-09-25 |
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