JPH04127022A - ヒータ - Google Patents
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- JPH04127022A JPH04127022A JP2246970A JP24697090A JPH04127022A JP H04127022 A JPH04127022 A JP H04127022A JP 2246970 A JP2246970 A JP 2246970A JP 24697090 A JP24697090 A JP 24697090A JP H04127022 A JPH04127022 A JP H04127022A
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (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、無機絶縁層で保護されたヒータに係わり、特
に、自動車内燃機関の吸入空気量の検出に用いられる熱
線式空気流量計におけるセンサとして好適な熱線式空気
流量センサ、並びに陰極線管の陰極加熱ヒータ及びその
製造法に関する。
に、自動車内燃機関の吸入空気量の検出に用いられる熱
線式空気流量計におけるセンサとして好適な熱線式空気
流量センサ、並びに陰極線管の陰極加熱ヒータ及びその
製造法に関する。
熱線式空気流量計は、流量を測定すべき空気の流れの中
に発熱抵抗体から成るセンサを置き、空気流速によって
放散熱量が変化するのに応じて温度を一定に保つための
電流を変化させ、この電流量により空気流速を検知する
ようにしたもので、可動部分がなく、しかも、流量を、
直接、検知できるため、自動車内燃機関の空燃比制御用
などに広く採用されている。
に発熱抵抗体から成るセンサを置き、空気流速によって
放散熱量が変化するのに応じて温度を一定に保つための
電流を変化させ、この電流量により空気流速を検知する
ようにしたもので、可動部分がなく、しかも、流量を、
直接、検知できるため、自動車内燃機関の空燃比制御用
などに広く採用されている。
この熱線式空気流量センサにおける発熱抵抗体は、極め
て細い例えば直径が数十ミクロンの白金などの金属細線
が用いられており、従来はそのため、例えば、実開昭5
6−96326号公報に記載のように、セラミックスか
ら成るボビンに金属細線を巻きまわしで構成していた。
て細い例えば直径が数十ミクロンの白金などの金属細線
が用いられており、従来はそのため、例えば、実開昭5
6−96326号公報に記載のように、セラミックスか
ら成るボビンに金属細線を巻きまわしで構成していた。
また、別の方法として、特開昭62−83622号公報
に記載のように5発熱抵抗体となる金属細線を金属芯線
に巻きまわし、ガラス被覆した後、金属芯線を酸により
エツチング除去したボビンレス方式があった。
に記載のように5発熱抵抗体となる金属細線を金属芯線
に巻きまわし、ガラス被覆した後、金属芯線を酸により
エツチング除去したボビンレス方式があった。
また、陰極線管の陰極加熱ヒータは、例えば、特開昭5
7−95035号公報に記載のように、金属線コイルを
アルミナ等を主成分とする無機絶縁層で保護するものが
ある。
7−95035号公報に記載のように、金属線コイルを
アルミナ等を主成分とする無機絶縁層で保護するものが
ある。
従来技術の内、金属細線をセラミックスのボビンに巻き
まわした熱線式空気流量センサでは、ボビン自体を加熱
する熱及びボビンに伝わって支持体に伝わる熱量が無視
できず、特に、空気流量の変化に対し過度応答が遅れる
ため、自動車の急加速、減速時にサージングが発生する
といった問題があった。
まわした熱線式空気流量センサでは、ボビン自体を加熱
する熱及びボビンに伝わって支持体に伝わる熱量が無視
できず、特に、空気流量の変化に対し過度応答が遅れる
ため、自動車の急加速、減速時にサージングが発生する
といった問題があった。
これに対してボビンレス方式では応答性の改善が行われ
、巻線作業も複数個連続に行うことができるので、製造
の自動化が増すが、発熱抵抗体を巻きまわしだ金属芯線
を、被覆したガラス部材の焼成後に酸によるエツチング
で除去するための作業が煩雑であること、さらに芯線を
除去する際の酸によるエツチングによってガラス表面が
荒れ、使用環境下で空気中の塵埃やイオン性物質等が付
着して特性を劣化させるので、信頼性が低下する等の問
題があった。
、巻線作業も複数個連続に行うことができるので、製造
の自動化が増すが、発熱抵抗体を巻きまわしだ金属芯線
を、被覆したガラス部材の焼成後に酸によるエツチング
で除去するための作業が煩雑であること、さらに芯線を
除去する際の酸によるエツチングによってガラス表面が
荒れ、使用環境下で空気中の塵埃やイオン性物質等が付
着して特性を劣化させるので、信頼性が低下する等の問
題があった。
また、金属細線コイルを無機絶縁層で保護した陰極線管
の陰極加熱ヒータは、金属芯線に金属細線を巻き回し、
アルミナ等を主成分とする無機絶縁粒子を電着して焼成
しているが、比較的低い(1100℃以下)温度で作動
させるヒータには効果があるが、高温(約1300℃)
で作動させる含浸型加熱方式のヒータでは、無機絶縁粒
子を電着する際に、金属細線間に生じてしまう低密度部
が起点となって無機絶縁層が割れてしまうため、低寿命
となってしまうとの問題があった。
の陰極加熱ヒータは、金属芯線に金属細線を巻き回し、
アルミナ等を主成分とする無機絶縁粒子を電着して焼成
しているが、比較的低い(1100℃以下)温度で作動
させるヒータには効果があるが、高温(約1300℃)
で作動させる含浸型加熱方式のヒータでは、無機絶縁粒
子を電着する際に、金属細線間に生じてしまう低密度部
が起点となって無機絶縁層が割れてしまうため、低寿命
となってしまうとの問題があった。
本発明の目的は、ボビンレス型空気流量センサにおける
エツチング工程を不要にして工程作業の容易化を図ると
共に、ガラス表面のエツチング荒れの問題を解決し、空
気流量低下時の充分な応答性をもった熱線式空気流量セ
ンサ及びその製造法、並びに金属細線側の方が外側と同
等以上の充填密度で分布するように無機絶縁粒子を電着
させ、緻密な無機絶縁層をもつ従来より高温度でも長寿
命な陰極線の陰極加熱用ヒータ及びその製造法を提供す
ることにある。
エツチング工程を不要にして工程作業の容易化を図ると
共に、ガラス表面のエツチング荒れの問題を解決し、空
気流量低下時の充分な応答性をもった熱線式空気流量セ
ンサ及びその製造法、並びに金属細線側の方が外側と同
等以上の充填密度で分布するように無機絶縁粒子を電着
させ、緻密な無機絶縁層をもつ従来より高温度でも長寿
命な陰極線の陰極加熱用ヒータ及びその製造法を提供す
ることにある。
上記課題を解決するために、本発明は、Mo芯線に巻き
まわしだ金属細線間を含む筒状内面までセラミックス粒
子が緻密に分布された多孔質体の隙間にガラスを浸透・
充填させると共に、表層をガラスで被覆したガラスとセ
ラミックスの複合部材である筒状の部材と、この複合部
材の内壁に螺設され、先端が前記筒状部材外へ引き出さ
れた金属細線で構成される熱線式空気流量センサとした
ものである。さらに本発明は、酸化により比較的低温で
昇華性のMo芯線に発熱抵抗体の金属細線を巻きまねず
工程と、一回の通電時間が100m5以下としたパルス
電着と膜の性状を調整する均し電着を連続して行うこと
により、巻きまわしだ前記金属細線両端の引出部を除い
て前記金属細線側の方が外側と同等以上の充填密度で分
布するようにセラミックス粒子とガラス粒子の混合部材
を付着して覆う工程と、酸化性雰囲気中での焼成により
Mo芯線と昇華除去とガラス粒子とセラミックス粒子を
焼成して多孔質体とする工程と、表面に被覆ガラス粒子
を付着して焼成することにより、前記セラミックス多孔
質体の隙間に被覆ガラスを浸透・充填させて、筒状内面
までセラミックス粒子が緻密に分布したセラミックスと
ガラスの複合材で固着した熱線式空気流量センサを得る
工程を含めたものである。
まわしだ金属細線間を含む筒状内面までセラミックス粒
子が緻密に分布された多孔質体の隙間にガラスを浸透・
充填させると共に、表層をガラスで被覆したガラスとセ
ラミックスの複合部材である筒状の部材と、この複合部
材の内壁に螺設され、先端が前記筒状部材外へ引き出さ
れた金属細線で構成される熱線式空気流量センサとした
ものである。さらに本発明は、酸化により比較的低温で
昇華性のMo芯線に発熱抵抗体の金属細線を巻きまねず
工程と、一回の通電時間が100m5以下としたパルス
電着と膜の性状を調整する均し電着を連続して行うこと
により、巻きまわしだ前記金属細線両端の引出部を除い
て前記金属細線側の方が外側と同等以上の充填密度で分
布するようにセラミックス粒子とガラス粒子の混合部材
を付着して覆う工程と、酸化性雰囲気中での焼成により
Mo芯線と昇華除去とガラス粒子とセラミックス粒子を
焼成して多孔質体とする工程と、表面に被覆ガラス粒子
を付着して焼成することにより、前記セラミックス多孔
質体の隙間に被覆ガラスを浸透・充填させて、筒状内面
までセラミックス粒子が緻密に分布したセラミックスと
ガラスの複合材で固着した熱線式空気流量センサを得る
工程を含めたものである。
また、本発明は、一回の通電時間が100m5以下とし
たパルス電着と膜の性状を調整する均し電着を行って、
発熱抵抗体となる金属細線側の方が外側と同等以上の充
填密度で無機絶縁粒子が緻密に分布するように付着させ
て成る陰極線管陰極加熱ヒータを含む無機絶縁層で保護
されたヒータとしたものである。
たパルス電着と膜の性状を調整する均し電着を行って、
発熱抵抗体となる金属細線側の方が外側と同等以上の充
填密度で無機絶縁粒子が緻密に分布するように付着させ
て成る陰極線管陰極加熱ヒータを含む無機絶縁層で保護
されたヒータとしたものである。
本発明では1発熱抵抗体の金属細線例えばPt細線を昇
華性をもつ、Mo芯線にコイル状に巻きまわし、先端部
に電気引出部となるリード線を溶接し、ガラス粒子とセ
ラミックス粒子の混合部材をpt細線側の方が外側と同
等以上の充填密度で分布するように付着して酸化性雰囲
気炉で焼成し、Mo芯線を酸化して昇華除去すると共に
ガラス粒子とセラミックス粒子を焼成して多孔質体とし
、被覆ガラスを付着した後焼成し、コイル状に巻きまわ
した金属細線とリード線をガラス/アルミナ複合材で固
着する作業を行う。
華性をもつ、Mo芯線にコイル状に巻きまわし、先端部
に電気引出部となるリード線を溶接し、ガラス粒子とセ
ラミックス粒子の混合部材をpt細線側の方が外側と同
等以上の充填密度で分布するように付着して酸化性雰囲
気炉で焼成し、Mo芯線を酸化して昇華除去すると共に
ガラス粒子とセラミックス粒子を焼成して多孔質体とし
、被覆ガラスを付着した後焼成し、コイル状に巻きまわ
した金属細線とリード線をガラス/アルミナ複合材で固
着する作業を行う。
この処理で、Mo芯線は導電性がありリード線間を短絡
してしまうので、まずガラス粒子とセラミックス粒子の
混合部材を付着した後に酸化性雰囲気炉で加熱し、Mo
芯線を酸化して昇華除去すると共にガラス粒子とセラミ
ックス粒子を焼成して多孔質体とする一次焼成を行う。
してしまうので、まずガラス粒子とセラミックス粒子の
混合部材を付着した後に酸化性雰囲気炉で加熱し、Mo
芯線を酸化して昇華除去すると共にガラス粒子とセラミ
ックス粒子を焼成して多孔質体とする一次焼成を行う。
この多孔質体に被覆ガラスを付着して焼成し、多孔質体
の隙間に被覆ガラスを浸透・充填させると共に表面をガ
ラスで被覆したガラス/アルミナ複合材とする二次焼成
を行う。そのため、−次焼成におけるガラス粒子とセラ
ミックス粒子の混合部材の付着層は、Mo芯線の昇華揮
散を妨げないために十分な多孔性を維持する必要がある
。この−次焼成後の多孔質体は強度的に弱いので、セラ
ミックス粒子の分布状態で不均一であると、粒子分布の
粗な部分が起点となって割れてしまう。また、−次焼成
後の多孔質体に被覆ガラスを浸透・充填させる二次焼成
で、多孔質体の特にpt細線間に粒子分布の粗な部分が
あると、被覆ガラスが浸透しやすいので。
の隙間に被覆ガラスを浸透・充填させると共に表面をガ
ラスで被覆したガラス/アルミナ複合材とする二次焼成
を行う。そのため、−次焼成におけるガラス粒子とセラ
ミックス粒子の混合部材の付着層は、Mo芯線の昇華揮
散を妨げないために十分な多孔性を維持する必要がある
。この−次焼成後の多孔質体は強度的に弱いので、セラ
ミックス粒子の分布状態で不均一であると、粒子分布の
粗な部分が起点となって割れてしまう。また、−次焼成
後の多孔質体に被覆ガラスを浸透・充填させる二次焼成
で、多孔質体の特にpt細線間に粒子分布の粗な部分が
あると、被覆ガラスが浸透しやすいので。
被覆ガラスがセラミックス粒子を伴って内面に流れ出て
しまい、ついには折損したりして形状を害してしまう。
しまい、ついには折損したりして形状を害してしまう。
そのため、ガラス粒子とセラミックス粒子の混合部材は
、PtJill線間にも緻密に分布するように付着させ
ることが必要である。
、PtJill線間にも緻密に分布するように付着させ
ることが必要である。
金属細線は、例えば耐熱性、耐食性の高いpt細線が、
リード線にはpt・Ir合金線が用いられる。また、芯
線として用いるMoは高温で酸化し、約795℃で昇華
するが、Mo芯線を酸化して昇華除去する際には充分な
酸素を補強する必要がある。このMo芯線を酸化して昇
華除去する際、ガラス粒子とセラミックス粒子の混合部
材の付着層は、Moが昇華揮散するために充分な多孔性
を維持することが必要である。−次焼成によりアルミナ
とガラスが反応した多孔質体は脆弱であり、コイル状に
巻いたPtJ[l]liが補強的役目を担っているもの
の、セラミックス粒子分布の粗な部分があるとそこが起
点となって割れてしまう。特に、PtJlll線間にセ
ラミックス粒子分布の粗な部分が存在すると割れの進展
は速い。そのため、Pt細線間などに粗な部分が生じな
いようにガラス粒子とセラミックス粒子の混合部材を緻
密に付着する必要がある。しかし、一般に電着法ではセ
ラミックス粒子等が突起物に集中的に付着しやすく外側
に成長するので、第7図に示すように、pt細線間が取
り残されてセラミックス粒子分布の粗な部分ができてし
まう。
リード線にはpt・Ir合金線が用いられる。また、芯
線として用いるMoは高温で酸化し、約795℃で昇華
するが、Mo芯線を酸化して昇華除去する際には充分な
酸素を補強する必要がある。このMo芯線を酸化して昇
華除去する際、ガラス粒子とセラミックス粒子の混合部
材の付着層は、Moが昇華揮散するために充分な多孔性
を維持することが必要である。−次焼成によりアルミナ
とガラスが反応した多孔質体は脆弱であり、コイル状に
巻いたPtJ[l]liが補強的役目を担っているもの
の、セラミックス粒子分布の粗な部分があるとそこが起
点となって割れてしまう。特に、PtJlll線間にセ
ラミックス粒子分布の粗な部分が存在すると割れの進展
は速い。そのため、Pt細線間などに粗な部分が生じな
いようにガラス粒子とセラミックス粒子の混合部材を緻
密に付着する必要がある。しかし、一般に電着法ではセ
ラミックス粒子等が突起物に集中的に付着しやすく外側
に成長するので、第7図に示すように、pt細線間が取
り残されてセラミックス粒子分布の粗な部分ができてし
まう。
そこで、まずガラス粒子とセラミックス粒子を。
電着速度は遅いが緻密に、かつ、均一に粒子を付着でき
る条件のパルス電着法で、pt細線間にも緻密に分布す
るように付着した後に連続して膜の性状を調整する均し
電着を行えば、pt細線側の方が外側と同等以上の充填
密度で分布したガラス粒子とセラミックス粒子の混合層
を得られることを見出した。第6図は、本発明によるも
ので、(a)がパルス電着後の途中で採取した試料を観
察した断面SEM像、(b)がパルス電着膜の性状を調
整するために行った均し電着後の断面SEM像を示すが
、ガラス粒子とセラミックス粒子はpt細線側の方が外
側と同等以上の充填密度で分布されている。このように
本発明の方法で電着されたものは、ガラス粒子とセラミ
ックス粒子がPt細線間にも緻密に分布されているので
、その後、−次焼成して得られた多孔質体はpt細線間
にも粒子分布の粗な部分がないので、強度が向上して作
業性が改善され、−次焼成後の割れはなくなるので製造
歩留まりが向上することも見出した。
る条件のパルス電着法で、pt細線間にも緻密に分布す
るように付着した後に連続して膜の性状を調整する均し
電着を行えば、pt細線側の方が外側と同等以上の充填
密度で分布したガラス粒子とセラミックス粒子の混合層
を得られることを見出した。第6図は、本発明によるも
ので、(a)がパルス電着後の途中で採取した試料を観
察した断面SEM像、(b)がパルス電着膜の性状を調
整するために行った均し電着後の断面SEM像を示すが
、ガラス粒子とセラミックス粒子はpt細線側の方が外
側と同等以上の充填密度で分布されている。このように
本発明の方法で電着されたものは、ガラス粒子とセラミ
ックス粒子がPt細線間にも緻密に分布されているので
、その後、−次焼成して得られた多孔質体はpt細線間
にも粒子分布の粗な部分がないので、強度が向上して作
業性が改善され、−次焼成後の割れはなくなるので製造
歩留まりが向上することも見出した。
この多孔質体に被覆ガラスを付着して二次焼成すれば、
被覆ガラスがセラミックス粒子を伴い空洞内面に流出し
て割れることや形状を害することもなくなる。また、電
着層のpt細線間にも粒子分布の粗な部分がなければ、
−次焼成後の多孔質体の強度が向上するので取扱いが容
易となり、作業の自動化がしやすくなる。さらに−次焼
成後の多孔質体の強度が向上することによってガラス/
セラミックス複合層を薄くできるので、素子の応答性を
さらに向上することができる。
被覆ガラスがセラミックス粒子を伴い空洞内面に流出し
て割れることや形状を害することもなくなる。また、電
着層のpt細線間にも粒子分布の粗な部分がなければ、
−次焼成後の多孔質体の強度が向上するので取扱いが容
易となり、作業の自動化がしやすくなる。さらに−次焼
成後の多孔質体の強度が向上することによってガラス/
セラミックス複合層を薄くできるので、素子の応答性を
さらに向上することができる。
以上の方法によって従来の方法で問題であった芯線除去
に際しての酸によるエツチング工程を不要とし、作業の
簡略化を図ることができる。また、ガラス/アルミナ複
合層表面のエツチング荒れを回避できる。
に際しての酸によるエツチング工程を不要とし、作業の
簡略化を図ることができる。また、ガラス/アルミナ複
合層表面のエツチング荒れを回避できる。
こうして得られる熱線式空気流量センサでは、金属細線
に通電することにより発生した熱が従来のボビン式のよ
うにボビンを伝わって支持体に逃げることがなく、はと
んどが空気に伝達される。
に通電することにより発生した熱が従来のボビン式のよ
うにボビンを伝わって支持体に逃げることがなく、はと
んどが空気に伝達される。
従って、ボビンレス方式特有の応答性が得られる。
また、本発明によるパルス電着と膜の性状を調整する均
し電着を組合せて11密な被覆層を付着してセンサ素子
を得る方法は、Mo芯線にW細線を巻き回した後にセラ
ミックス粒子を電着して焼成し、Mo芯線を除去して製
造することを特徴とする陰極線管の陰極加熱ヒータ及び
その製造法にも適用できる。
し電着を組合せて11密な被覆層を付着してセンサ素子
を得る方法は、Mo芯線にW細線を巻き回した後にセラ
ミックス粒子を電着して焼成し、Mo芯線を除去して製
造することを特徴とする陰極線管の陰極加熱ヒータ及び
その製造法にも適用できる。
第8図は1本発明による陰極線管の陰極加熱ヒータであ
り、金属線コイル26.絶縁層27及びダーク層28か
らなり、陰極ペレット29を加熱するが、絶縁層27は
第6図に示したと同様に金属細線側の方が外側と同等以
上の充填密度で無機#!縁粒子が分布した緻密な層にな
っているので、高温加熱して使用しても長寿命が得られ
る。
り、金属線コイル26.絶縁層27及びダーク層28か
らなり、陰極ペレット29を加熱するが、絶縁層27は
第6図に示したと同様に金属細線側の方が外側と同等以
上の充填密度で無機#!縁粒子が分布した緻密な層にな
っているので、高温加熱して使用しても長寿命が得られ
る。
以下1本発明を実施例により説明する。
〈実施例1〉
第1図は、本実施例の熱線式空気流量センサの構造図で
ある。熱線式空気流量センサ1は、コイル状に巻きまわ
しだpt細線2と、その両端に接続したpt・Ir合金
のリード線3と、それらの接続部31及びPt細線2を
支持するガラスとアルミナからなる複合部材6とからな
り、内部に空洞をもちかつ両端部を密封した構造である
。
ある。熱線式空気流量センサ1は、コイル状に巻きまわ
しだpt細線2と、その両端に接続したpt・Ir合金
のリード線3と、それらの接続部31及びPt細線2を
支持するガラスとアルミナからなる複合部材6とからな
り、内部に空洞をもちかつ両端部を密封した構造である
。
この熱線式空気流量センサ1の製造方法を第2図に基づ
いて説明する。第2図(a)は、自動巻線機により直径
30μmのptH線2を直径0.5IのMo芯線7に連
続的に巻きまわした状態を示す。(b)は(a)からセ
ンサー個分の長さ4mに切断し、両端に直径0.13o
nのpt・Ir合金のリード線3を接続部31で溶接し
た状態を示す。(c)はpt細線2をMo芯線7に巻き
まわした周囲に、水を66.7mQ 及びエチルアルコ
ール62.3 m Qとインビルアルコール2.9mQ
とメチルエチルケトン1.9mQ とからなる変性アル
コール並びに電解質として硝酸アルミニウム2.1g
と硝酸マグネシウム2.0g とから成る溶液に14v
oQ%ガラスーアルミナ混合粉体100gを加えて作製
した電着液を用い、電気泳動法によりアルミナ粒子とガ
ラス粒子から成る混合部材4を、電圧50Vで50m5
通電して500 m s休止するパルス電着を十回行い
Pt細線間にも緻密に付着した後に連続して、電圧50
vで600m5通電して膜の性状を調整する均し電着を
して前述の混合部材4を厚み70μmに均一に付着させ
た後、酸化性雰囲気炉で一次焼成した状態を示す。ここ
で用いたガラス部材は、AQzO3−8i○2−BaO
系ガラスで、温度860℃での粘度が10’ポアズ、1
180℃テノ粘度が104ポアズの特性をもつ。(c)
の−次焼成において、温度が上昇するにつれてMo芯線
7の酸化が進んでM o Oaとなり、温度が795°
Cに達するとM o Oaは昇華するが、アルミナ粒子
とガラス粒子から成る混合部材4は空隙を維持するため
、この空隙からMoO2が揮散する。850℃で2h保
持してMO芯線の昇華除去を完了させた後温度を120
0 ’Cに上昇させ2h保持して一次焼成を終了したが
、アルミナとガラスが反応した粒子がMO芯線が昇華除
去した後の空洞内面まで均一に分布された多孔質体は、
以降の作業の取扱に必要な充分な強度を持つ。しかし、
このセラミックス多孔質体はセンサ素子として用いるに
はまだ強度が低く:表面の平滑度も充分でないので、こ
れらを補うため、(d)に示すように被覆ガラス5を浸
漬法で付着し、酸化性雰囲気炉で二次焼成した。
いて説明する。第2図(a)は、自動巻線機により直径
30μmのptH線2を直径0.5IのMo芯線7に連
続的に巻きまわした状態を示す。(b)は(a)からセ
ンサー個分の長さ4mに切断し、両端に直径0.13o
nのpt・Ir合金のリード線3を接続部31で溶接し
た状態を示す。(c)はpt細線2をMo芯線7に巻き
まわした周囲に、水を66.7mQ 及びエチルアルコ
ール62.3 m Qとインビルアルコール2.9mQ
とメチルエチルケトン1.9mQ とからなる変性アル
コール並びに電解質として硝酸アルミニウム2.1g
と硝酸マグネシウム2.0g とから成る溶液に14v
oQ%ガラスーアルミナ混合粉体100gを加えて作製
した電着液を用い、電気泳動法によりアルミナ粒子とガ
ラス粒子から成る混合部材4を、電圧50Vで50m5
通電して500 m s休止するパルス電着を十回行い
Pt細線間にも緻密に付着した後に連続して、電圧50
vで600m5通電して膜の性状を調整する均し電着を
して前述の混合部材4を厚み70μmに均一に付着させ
た後、酸化性雰囲気炉で一次焼成した状態を示す。ここ
で用いたガラス部材は、AQzO3−8i○2−BaO
系ガラスで、温度860℃での粘度が10’ポアズ、1
180℃テノ粘度が104ポアズの特性をもつ。(c)
の−次焼成において、温度が上昇するにつれてMo芯線
7の酸化が進んでM o Oaとなり、温度が795°
Cに達するとM o Oaは昇華するが、アルミナ粒子
とガラス粒子から成る混合部材4は空隙を維持するため
、この空隙からMoO2が揮散する。850℃で2h保
持してMO芯線の昇華除去を完了させた後温度を120
0 ’Cに上昇させ2h保持して一次焼成を終了したが
、アルミナとガラスが反応した粒子がMO芯線が昇華除
去した後の空洞内面まで均一に分布された多孔質体は、
以降の作業の取扱に必要な充分な強度を持つ。しかし、
このセラミックス多孔質体はセンサ素子として用いるに
はまだ強度が低く:表面の平滑度も充分でないので、こ
れらを補うため、(d)に示すように被覆ガラス5を浸
漬法で付着し、酸化性雰囲気炉で二次焼成した。
ここで用いた被覆ガラス部材はB2O3−5i○2−p
bo系ガラスで、温度690℃での粘度が108ポアズ
、780℃での粘度が104ポアズの特性をもつ。(d
)に示したように820℃で2h保持して二次焼成をす
ることにより、アルミナとガラスが反応した多孔質体4
の空隙に被覆ガラス5が浸透するが、多孔質体にはPt
細線間に粗な部分もなく、内面まで緻密な構造を有する
ので、被覆ガラスの浸透を阻害することもなく、また被
覆ガラスがアルミナとガラスの反応した粒子を伴って空
洞内面に流出することもないので、折損や形状を害する
こともなく、ガラスで覆って表面平滑な熱線式空気流量
センサ素子1を得た。
bo系ガラスで、温度690℃での粘度が108ポアズ
、780℃での粘度が104ポアズの特性をもつ。(d
)に示したように820℃で2h保持して二次焼成をす
ることにより、アルミナとガラスが反応した多孔質体4
の空隙に被覆ガラス5が浸透するが、多孔質体にはPt
細線間に粗な部分もなく、内面まで緻密な構造を有する
ので、被覆ガラスの浸透を阻害することもなく、また被
覆ガラスがアルミナとガラスの反応した粒子を伴って空
洞内面に流出することもないので、折損や形状を害する
こともなく、ガラスで覆って表面平滑な熱線式空気流量
センサ素子1を得た。
なお、前述の電着液を用いて、条件を変えてパルス電着
したセラミックス粒子又はガラス粒子とアルミナ粒子の
混合粒子の付着状態を検討したところ、(1)電圧が1
0〜120Vの範囲で1回の通電時間が100m5以下
であれば、第6図に示したようにセラミックス粒子又は
ガラス粒子とアルミナ粒子の混合粒子がpt細線にも緻
密に分布されること。(2)また、この時の通電時間に
休止時間を加えたーパルス時間と通電時間との比が約0
.1 以下となる組合せがパルス条件として適当である
こと。(3)しかし、通電時間が100m5を越えたパ
ルス電着ではpt細線に電荷が集中する現象が顕著なの
で、セラミックス粒子又はガラス粒子とアルミナ粒子の
混合粒子はpt細線から反MO芯線側に成長して付着す
るため、第7図に示したようにpt細線間が取り残され
てセラミックス粒子又はガラス粒子とアルミナ粒子の混
合粒子の分布が粗になってしまうことを見出した。
したセラミックス粒子又はガラス粒子とアルミナ粒子の
混合粒子の付着状態を検討したところ、(1)電圧が1
0〜120Vの範囲で1回の通電時間が100m5以下
であれば、第6図に示したようにセラミックス粒子又は
ガラス粒子とアルミナ粒子の混合粒子がpt細線にも緻
密に分布されること。(2)また、この時の通電時間に
休止時間を加えたーパルス時間と通電時間との比が約0
.1 以下となる組合せがパルス条件として適当である
こと。(3)しかし、通電時間が100m5を越えたパ
ルス電着ではpt細線に電荷が集中する現象が顕著なの
で、セラミックス粒子又はガラス粒子とアルミナ粒子の
混合粒子はpt細線から反MO芯線側に成長して付着す
るため、第7図に示したようにpt細線間が取り残され
てセラミックス粒子又はガラス粒子とアルミナ粒子の混
合粒子の分布が粗になってしまうことを見出した。
従って、第6図に示したようなセラミックス粒子又はガ
ラス粒子とアルミナ粒子の混合粒子をPt細線間にも緻
密に分布するように付着させるためのパルス電着は、通
電時間が100ms以下で、通電時間に休止時間を加え
た1パルス時間と通電時間との比が約0.1 以下と
なる組合せが適当である。
ラス粒子とアルミナ粒子の混合粒子をPt細線間にも緻
密に分布するように付着させるためのパルス電着は、通
電時間が100ms以下で、通電時間に休止時間を加え
た1パルス時間と通電時間との比が約0.1 以下と
なる組合せが適当である。
本方法によれば、従来のボビンレス方式に比べ、芯線を
酸によりエツチング除去するための煩雑さがなくなると
共に、昇華性を有する金属芯線7を酸化して昇華除去し
た後、ガラス粒子とアルミナ粒子が反応して形成した多
孔質体は、Mo芯線除去後の空洞内面まで均一に分布し
て取扱いに必要な強度も充分なので、以降の取扱処理が
容易に行え、このセラミックス多孔質体に被覆ガラスを
付着して焼成することにより、R密で強固な複合部材6
で保持した熱線式空気流量センサ素子1を得ることがで
きるので、作業性が大幅に向上した。
酸によりエツチング除去するための煩雑さがなくなると
共に、昇華性を有する金属芯線7を酸化して昇華除去し
た後、ガラス粒子とアルミナ粒子が反応して形成した多
孔質体は、Mo芯線除去後の空洞内面まで均一に分布し
て取扱いに必要な強度も充分なので、以降の取扱処理が
容易に行え、このセラミックス多孔質体に被覆ガラスを
付着して焼成することにより、R密で強固な複合部材6
で保持した熱線式空気流量センサ素子1を得ることがで
きるので、作業性が大幅に向上した。
このセンサ素子1を用いた熱線式空気流量計の一実施例
を第3図に示す。なお、この実施例では、熱線式空気流
量センサ1と同じものが測温抵抗体8として空気温度測
定に用いられている。熱線式空気流量センサ1と測温抵
抗体8は、第3図に示すように吸入空気のメイン通路1
0及びバイパス通路11をもったボディ12のバイパス
通路11中の支持体9に固定される。
を第3図に示す。なお、この実施例では、熱線式空気流
量センサ1と同じものが測温抵抗体8として空気温度測
定に用いられている。熱線式空気流量センサ1と測温抵
抗体8は、第3図に示すように吸入空気のメイン通路1
0及びバイパス通路11をもったボディ12のバイパス
通路11中の支持体9に固定される。
第4図は、熱線式空気流量計の駆動回路の実施例で、熱
線式空気流量センサ1.測温抵抗体8゜オペアンプ13
,14.パワートランジスタ15゜コンデンサ16.抵
抗17〜20で構成されている。また、パワートランジ
スタ15のコネクタ端子21にはバッテリ(図示せず)
の(+)極が、抵抗17のアース端子22にはバッテリ
の(−)極が、そして抵抗17と熱線式空気流量センサ
エの接続点41には、本熱線式空気流量計の出力信号を
使ってエンジン制御を行うマイクロコンピュータ(図示
せず)の入力端子がそれぞれ接続される。
線式空気流量センサ1.測温抵抗体8゜オペアンプ13
,14.パワートランジスタ15゜コンデンサ16.抵
抗17〜20で構成されている。また、パワートランジ
スタ15のコネクタ端子21にはバッテリ(図示せず)
の(+)極が、抵抗17のアース端子22にはバッテリ
の(−)極が、そして抵抗17と熱線式空気流量センサ
エの接続点41には、本熱線式空気流量計の出力信号を
使ってエンジン制御を行うマイクロコンピュータ(図示
せず)の入力端子がそれぞれ接続される。
このような構成で、パワートランジスタ15によって熱
線式空気流量センサ1に電流を供給して加熱し、測温抵
抗体8より常に一定の温度だけ高くなるように制御する
。この測温抵抗体8には発熱が無視できる程度の微小電
流しか流さず、これにより吸入空気温度を検出するよう
にして吸入空気の温度補正用として使用している。ここ
で空気流が熱線式空気流量センサ1に当たると、駆動回
路の動作によって熱線式空気流量センサ1と測温抵抗体
8の温度差が常に一定になるように制御される。従って
、空気流量が変化すると熱線式空気流量センサ1を流れ
る電流が変化し、その電流に応じて抵抗17に現われる
電圧降下で空気流量が測定されることになる。
線式空気流量センサ1に電流を供給して加熱し、測温抵
抗体8より常に一定の温度だけ高くなるように制御する
。この測温抵抗体8には発熱が無視できる程度の微小電
流しか流さず、これにより吸入空気温度を検出するよう
にして吸入空気の温度補正用として使用している。ここ
で空気流が熱線式空気流量センサ1に当たると、駆動回
路の動作によって熱線式空気流量センサ1と測温抵抗体
8の温度差が常に一定になるように制御される。従って
、空気流量が変化すると熱線式空気流量センサ1を流れ
る電流が変化し、その電流に応じて抵抗17に現われる
電圧降下で空気流量が測定されることになる。
第5図は、本実施例の熱線式空気流量計の応答特性を示
す。空気流量を低流量的20kg/hから高流量約20
0kg/hに切り替えた時の熱線式空気流量計の電圧を
測定し、流量に換算して縦軸に示した。(a)が本発明
によるボビンレス方式、(b)が従来のボビン式の結果
である。従来のボビン式に比べて最終値到達時間が大幅
に向上しており、従来のボビンレス方式と同等であるこ
とが判る。
す。空気流量を低流量的20kg/hから高流量約20
0kg/hに切り替えた時の熱線式空気流量計の電圧を
測定し、流量に換算して縦軸に示した。(a)が本発明
によるボビンレス方式、(b)が従来のボビン式の結果
である。従来のボビン式に比べて最終値到達時間が大幅
に向上しており、従来のボビンレス方式と同等であるこ
とが判る。
このため、自動車の急加速や減速時においても、真の空
気流量に追従して熱線式空気流量計が信号を出せるため
、適切なインジェクタの噴射量を決定でき、サージング
の問題は解消できる。
気流量に追従して熱線式空気流量計が信号を出せるため
、適切なインジェクタの噴射量を決定でき、サージング
の問題は解消できる。
このように応答性が向上したのは、熱線式空気流量セン
サ1のpt細線2に発生する熱が、従来のボビン式のよ
うにボビンを加熱したりボビンを伝わって支持体に逃げ
ることがなく、空気量の変化に敏感に反応するためであ
る。
サ1のpt細線2に発生する熱が、従来のボビン式のよ
うにボビンを加熱したりボビンを伝わって支持体に逃げ
ることがなく、空気量の変化に敏感に反応するためであ
る。
また、本実施例の熱線式空気流量計は、従来のボビンレ
ス方式に比べて信頼性が高い。これは、従来のボビンレ
ス方式では酸によるエツチングでガラス表面が荒れてい
たが、本実施例では表面が平滑であるためである。
ス方式に比べて信頼性が高い。これは、従来のボビンレ
ス方式では酸によるエツチングでガラス表面が荒れてい
たが、本実施例では表面が平滑であるためである。
〈実施例2〉
以下、第1図に示すガラス部材とセラミックス部材につ
いて、種々な組成及び種々な種類を用いて実施したが、
セラミックス粒子とガラス粒子を、実施例1で用いたの
と同じ電着液を用いて、一回の通電時間が100 m
s以下のパルス電着てpt細線間にもIi密に付着させ
た後に連続して膜の性状を調整する均し電着を行い、M
o芯線を酸化して昇華除去した後に被覆ガラスを付着し
て焼成す・ることにより、第1図に示す熱線式空気流量
センサ1を得ることができた。
いて、種々な組成及び種々な種類を用いて実施したが、
セラミックス粒子とガラス粒子を、実施例1で用いたの
と同じ電着液を用いて、一回の通電時間が100 m
s以下のパルス電着てpt細線間にもIi密に付着させ
た後に連続して膜の性状を調整する均し電着を行い、M
o芯線を酸化して昇華除去した後に被覆ガラスを付着し
て焼成す・ることにより、第1図に示す熱線式空気流量
センサ1を得ることができた。
本実施例では、熱線式空気流量センサを得ることについ
て述べたが、熱線式空気流量センサ以外でも、例えばM
o芯線にW細線を巻きまわして製造する陰極線管の陰極
加熱ヒータであっても、回の通電時間が100 m s
以下のパルス電着でW細線間にも緻密に分布するように
セラミックス粒子を付着した後に連続して膜の性状を調
整する均し電着を行い、セラミックスを焼成し、Mo芯
線を除去すれば、セラミックスが緻密に分布した保護層
を有する長寿命の陰極線管の陰極加熱ヒータを得ること
ができる。
て述べたが、熱線式空気流量センサ以外でも、例えばM
o芯線にW細線を巻きまわして製造する陰極線管の陰極
加熱ヒータであっても、回の通電時間が100 m s
以下のパルス電着でW細線間にも緻密に分布するように
セラミックス粒子を付着した後に連続して膜の性状を調
整する均し電着を行い、セラミックスを焼成し、Mo芯
線を除去すれば、セラミックスが緻密に分布した保護層
を有する長寿命の陰極線管の陰極加熱ヒータを得ること
ができる。
従って、一回の通電時間が100 m s以下のパルス
電着でW細線間にも緻密に分布するようにセラミックス
粒子を付着した後に連続して、膜の性状を調整する均し
電着を行うことを特徴とする本発明による方法は、熱線
式空気流量センサ並びに陰極線管の陰極加熱ヒータの製
造法に適用できる。
電着でW細線間にも緻密に分布するようにセラミックス
粒子を付着した後に連続して、膜の性状を調整する均し
電着を行うことを特徴とする本発明による方法は、熱線
式空気流量センサ並びに陰極線管の陰極加熱ヒータの製
造法に適用できる。
本発明の熱線式空気流量センサによれば、空気中の塵埃
、イオン性物質等によって応答性を損なわれることはな
く、高い応答性をもつと共に信頼性の高い熱線式空気流
量計を得ることと高品質の熱線式空気流量センサを安定
して供給でき、かつ作業性を高めることができる。
、イオン性物質等によって応答性を損なわれることはな
く、高い応答性をもつと共に信頼性の高い熱線式空気流
量計を得ることと高品質の熱線式空気流量センサを安定
して供給でき、かつ作業性を高めることができる。
また、本発明による陰極線管の陰極加熱ヒータは、従来
以上の高温での長寿命化が図れるので、性能が向上し、
作業性を高めることが出来る。
以上の高温での長寿命化が図れるので、性能が向上し、
作業性を高めることが出来る。
第1図は本発明による一実施例を示す熱線式空気流量セ
ンサの断面図、第2図(a)ないしくd)は本発明によ
る熱線式空気流量センサの製造方法の一実施例を示す工
程図、第3図は熱線式空気流量センサが用いられた熱線
式空気流量計の一実施例を示す断面図、第4図は前記熱
線式空気流量計における駆動回路の一実施例を示す回路
図、第5図は本発明の効果を示す特性図、第6図は本発
明によるパルス電着と膜の性状を調整する均し電着て得
たpt細線間にもセラミックス粒子が均一に分布された
状態を示す無機絶縁層の粒子写真、第7図は従来の方法
で電着したpt細線間にセラミックス粒子が粗に分布さ
れた状態を示す無機絶縁層の写真、第8図は陰極線管の
陰極加熱ヒータの断面図である。 1・・・熱線式空気流量センサ、2・・・Ptワイヤ、
3・・リード線、4・・・ガラス粒子とセラミックス粒
子の混合部材、5・・・被覆ガラス部材、6・・・ガラ
スとセラミックスの複合部材、7・・Mo芯線、8・・
・測温抵抗体、9・・・支持体、10・・・メイン通路
、1トバイパス通路、12・・ボディ、13.14・・
オペアンプ、15・・・パワートランジスタ、16・・
・コンデンサ、17〜20・・・抵抗、21・・・コネ
クタ端子、22・・アース端子、26・タングステンコ
イル、27・・・絶縁層、28・・・ダーク層、29・
・陰極牢2−区 (b) (C) (d) 宅S図 時開(TrNS) 宅8図 手 続 補 正 書(旗) 平成 372R134
ンサの断面図、第2図(a)ないしくd)は本発明によ
る熱線式空気流量センサの製造方法の一実施例を示す工
程図、第3図は熱線式空気流量センサが用いられた熱線
式空気流量計の一実施例を示す断面図、第4図は前記熱
線式空気流量計における駆動回路の一実施例を示す回路
図、第5図は本発明の効果を示す特性図、第6図は本発
明によるパルス電着と膜の性状を調整する均し電着て得
たpt細線間にもセラミックス粒子が均一に分布された
状態を示す無機絶縁層の粒子写真、第7図は従来の方法
で電着したpt細線間にセラミックス粒子が粗に分布さ
れた状態を示す無機絶縁層の写真、第8図は陰極線管の
陰極加熱ヒータの断面図である。 1・・・熱線式空気流量センサ、2・・・Ptワイヤ、
3・・リード線、4・・・ガラス粒子とセラミックス粒
子の混合部材、5・・・被覆ガラス部材、6・・・ガラ
スとセラミックスの複合部材、7・・Mo芯線、8・・
・測温抵抗体、9・・・支持体、10・・・メイン通路
、1トバイパス通路、12・・ボディ、13.14・・
オペアンプ、15・・・パワートランジスタ、16・・
・コンデンサ、17〜20・・・抵抗、21・・・コネ
クタ端子、22・・アース端子、26・タングステンコ
イル、27・・・絶縁層、28・・・ダーク層、29・
・陰極牢2−区 (b) (C) (d) 宅S図 時開(TrNS) 宅8図 手 続 補 正 書(旗) 平成 372R134
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、Moなどの金属芯線に巻き回した発熱抵抗体となる
金属細線間に高密度で分布した無機絶縁体の保護層を設
けたことを特徴とするヒータ。 2、請求項1において、まず金属細線間にも均一に分布
するようにかつ金属芯線及び金属細線に均一に付着する
ように無機絶縁粒子から成る層を形成させた後、前記無
機絶縁層の性状を調整するための均し電着を行い、金属
細線側の方が外側と同等以上の充填密度で分布した無機
絶縁体の保護層を設けたヒータ。 3、Moの金属芯線に巻き回した金属細線側の方が外側
と同等以上の充填密度でセラミックス粒子が緻密に分布
した多孔質体の隙間をガラスで充填された内層と、表層
がガラスの複合部材から成る筒状の部材と、この複合部
材内壁に螺設され、両端が前記筒状部材外へ電気的に引
き出された金属細線とで構成される熱線式空気流量セン
サ。 4、Mo芯線に金属細線を巻き回した両端にリード線を
固着し、前記金属細線側の方が外側と同等以上の充填密
度で分布するようにセラミックス粒子または前記セラミ
ックス粒子とガラス粒子の混合部材を付着し、Mo芯線
を酸化させ昇華除去して多孔質体とした後、被覆ガラス
を付着して焼成し、前記多孔質体の隙間に被覆ガラスを
浸透・充填させて、セラミックスとガラスの複合材から
なる内層と、その表層をガラスで被覆された複合部材か
らなる筒状の部材と、この筒状の複合部材内壁に螺設さ
れ、両端が前記筒状部材外へ電気的に引き出された金属
細線とで構成されることを特徴とした熱線式空気流量セ
ンサの製造法。 5、一回の通電時間が100ms以下としたパルス電着
と膜の性状を調整する均し電着を連続して行い、Mo芯
線に巻き回した金属細線側の方が外側と同等以上の充填
密度で分布するようにセラミックス粒子又はセラミック
ス粒子とガラス粒子の混合部材を付着したことを特徴と
する熱線式空気流量センサの製造法。 6、一回の通電時間が100ms以下としたパルス電着
と膜の性状を調整する均し電着を連続して行い、Mo芯
線に巻きまわした金属細線側の方が外側と同等以上の充
填密度で分布するようにセラミックス粒子を付着したこ
とを特徴とする陰極線管の陰極加熱ヒータの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2246970A JPH04127022A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2246970A JPH04127022A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | ヒータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04127022A true JPH04127022A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17156437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2246970A Pending JPH04127022A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | ヒータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04127022A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6242854B1 (en) | 1998-01-20 | 2001-06-05 | Matsushita Electronics Corporation | Indirectly heated cathode for a CRT having high purity alumina insulating layer with limited amounts of Na OR Si |
US6294065B1 (en) | 1997-12-19 | 2001-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Methods of manufacturing heater and cathode-ray tube comprising the same |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2246970A patent/JPH04127022A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6294065B1 (en) | 1997-12-19 | 2001-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Methods of manufacturing heater and cathode-ray tube comprising the same |
US6242854B1 (en) | 1998-01-20 | 2001-06-05 | Matsushita Electronics Corporation | Indirectly heated cathode for a CRT having high purity alumina insulating layer with limited amounts of Na OR Si |
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