JPH0455437Y2 - - Google Patents
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- JPH0455437Y2 JPH0455437Y2 JP2945787U JP2945787U JPH0455437Y2 JP H0455437 Y2 JPH0455437 Y2 JP H0455437Y2 JP 2945787 U JP2945787 U JP 2945787U JP 2945787 U JP2945787 U JP 2945787U JP H0455437 Y2 JPH0455437 Y2 JP H0455437Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermocouple
- heating element
- ceramic
- metal
- ceramic heating
- Prior art date
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- Expired
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本考案はヒータの発熱温度を測定するセンサの
取付用金具を具備したセラミツクヒータに関する
ものである。 〔背景技術及び先行技術〕 通常、金属ヒータを直接測温する場合、熱電対
をヒータの金属表面に熔接等で固定して行われ
る。 しかし乍ら、セラミツクヒータの場合、金属で
ある熱電対をセラミツク表面に強固に固定するこ
と、特に高温における接合強度及び昇温繰り返し
後の接合強度が保障されなければならない。 従来から、セラミツク発熱体の表面に熱電対を
接着する場合、セラミツク発熱体の表面にメタラ
イズ層を形成した後熱電対をロウ付けしたり又は
直接耐熱性接着剤して使用して接着することが採
用されている。 〔考案が解決しようとする問題点及び考案の目
的〕 しかし乍ら、前記の何れの方法においても、
500℃以上に曝されると接合部分が容易に外れて
しまうという欠点がある。 本考案においてはセラミツク発熱体の表面に接
合する熱電対等の温度センサーを高温において充
分な接合強度が得られるようにすることを目的と
する。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案においてセラミツク発熱体に、表面が露
出した状態にて温度センサ取付用金具を一体焼結
したことを特徴とするセラミツクヒータが提供さ
れる。 〔実施例１〕 本考案の一実施例を第１図乃至第３図に説明す
る。第１図及び第２図に示す如く、Si3N4質焼結
体から成るセラミツク発熱体１の内部にはタング
ステン線から成る発熱抵抗線２、表面には熱電対
HCを接合するためのタングステン板から成る温
度センサ取付用金具３ａが埋設されており、前記
発熱抵抗線２の後端部は外部リード金属４，４に
接続されている。 このヒータ１の製法について説明すると、成形
型内にSi3N4原料粉末と少量の焼結助剤との混合
粉末を型の約半分程に充填し、その上にタングス
テン金属から成る発熱抵抗線を載置し次にその上
部へ前記と同様の混合粉末を型の残り半分に充填
し、さらにその上部に熱電対を接合するためのタ
ングステン板から成る取付用金具３ａを載置した
後加圧成型する。得られた加圧成型体をホツトプ
レス型をセツトし約1600〜1700℃においてホツト
プレス焼成を行う。得られた焼結体は後端の発熱
抵抗体に連続するリード形成図（図示せず）及び
前記取付用金具３ａ形成面を研削し金属面を焼結
体表面に露出させる。発熱抵抗体に連続するリー
ドの露出させた金属面には外部リード金属４，４
をロウ付けし、取付金具３ａの露出金属面４ａに
は熱電対を溶接するようにする。 尚、前記タングステン板から成る取付用金具３
ａは第３図に示す如く両線１３ａ，１３ａを内広
がり状に折り曲げた状態とし、焼結後該取付用金
具３ａが容易に外れない様にすると共に、内広が
り状の内面により対向する発熱抵抗線２からの熱
の影響を受け易いようにしている。 〔実施例 ２〜４〕 実施例２〜４は前記取付用金具３ａに代わる他
の例を示すものであり、他の構成については実施
例１と同様である。実施例２は第４図に実施例３
は第５図に、実施例４は第６図に示してある。実
施例２は線状又は棒状のタングステンから成る取
付用金具３ｂをセラミツク発熱体１の表面に該金
具３ｂが該表面から外れない様に外周１３ｂの半
分以上が埋設されている。実施例６は台形のタン
グステンから成る取付用金具３ｃを該金具がセラ
ミツク発熱体１表面から外れない様に側面１３
ｃ，１３ｃを表面側として埋設している。 実施例４においてはタングステンから成る取付
用金具３ｄはセラミツク発熱体１表面から外れな
い様に係合面１３ｄを表面側として埋設してい
る。 〔実施例〕 第１図のセラミツク発熱体に実施例１〜４の取
付用金具３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄを埋設して、
各金具３ａ〜３ｄの露出面４ａ，４ｂ，４ｃ及び
４ｄ上に直径0.3mmのNiを主体とする熱電対
HC・・・をロウ付けした。得られた各実験用試
料について常温において熱電対を引張り、その引
張り強度を調べた。さらに25〜900℃まで約３秒
で昇温、その後約30秒で冷却する行程を１サイク
ルとして昇降温繰り返し後の接合強度試験を行つ
た。 これらの結果を第１表に示す。 〔比較例 １〜２〕 前実施例の温度センサ取付用金具を埋設しない
ことを除いては第１図と同様のSi3N4質焼結体か
ら成るセラミツク発熱体の表面にタングステン、
メタライズ層を形成し、この層上に熱電対をロウ
付けした比較例１の試料と、同様のSi3N4質焼結
体から成るセラミツク発熱体の表面に熱電対を直
接アロンセラミツクス（耐熱性セラミツクス用接
着剤）により、熱電対を接着した比較例２の試料
とにつて前実施例と同様の引張強度及び昇降温繰
り返し後の接合強度試験を行つた。これらの結果
を同様に第１表に示す。
取付用金具を具備したセラミツクヒータに関する
ものである。 〔背景技術及び先行技術〕 通常、金属ヒータを直接測温する場合、熱電対
をヒータの金属表面に熔接等で固定して行われ
る。 しかし乍ら、セラミツクヒータの場合、金属で
ある熱電対をセラミツク表面に強固に固定するこ
と、特に高温における接合強度及び昇温繰り返し
後の接合強度が保障されなければならない。 従来から、セラミツク発熱体の表面に熱電対を
接着する場合、セラミツク発熱体の表面にメタラ
イズ層を形成した後熱電対をロウ付けしたり又は
直接耐熱性接着剤して使用して接着することが採
用されている。 〔考案が解決しようとする問題点及び考案の目
的〕 しかし乍ら、前記の何れの方法においても、
500℃以上に曝されると接合部分が容易に外れて
しまうという欠点がある。 本考案においてはセラミツク発熱体の表面に接
合する熱電対等の温度センサーを高温において充
分な接合強度が得られるようにすることを目的と
する。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案においてセラミツク発熱体に、表面が露
出した状態にて温度センサ取付用金具を一体焼結
したことを特徴とするセラミツクヒータが提供さ
れる。 〔実施例１〕 本考案の一実施例を第１図乃至第３図に説明す
る。第１図及び第２図に示す如く、Si3N4質焼結
体から成るセラミツク発熱体１の内部にはタング
ステン線から成る発熱抵抗線２、表面には熱電対
HCを接合するためのタングステン板から成る温
度センサ取付用金具３ａが埋設されており、前記
発熱抵抗線２の後端部は外部リード金属４，４に
接続されている。 このヒータ１の製法について説明すると、成形
型内にSi3N4原料粉末と少量の焼結助剤との混合
粉末を型の約半分程に充填し、その上にタングス
テン金属から成る発熱抵抗線を載置し次にその上
部へ前記と同様の混合粉末を型の残り半分に充填
し、さらにその上部に熱電対を接合するためのタ
ングステン板から成る取付用金具３ａを載置した
後加圧成型する。得られた加圧成型体をホツトプ
レス型をセツトし約1600〜1700℃においてホツト
プレス焼成を行う。得られた焼結体は後端の発熱
抵抗体に連続するリード形成図（図示せず）及び
前記取付用金具３ａ形成面を研削し金属面を焼結
体表面に露出させる。発熱抵抗体に連続するリー
ドの露出させた金属面には外部リード金属４，４
をロウ付けし、取付金具３ａの露出金属面４ａに
は熱電対を溶接するようにする。 尚、前記タングステン板から成る取付用金具３
ａは第３図に示す如く両線１３ａ，１３ａを内広
がり状に折り曲げた状態とし、焼結後該取付用金
具３ａが容易に外れない様にすると共に、内広が
り状の内面により対向する発熱抵抗線２からの熱
の影響を受け易いようにしている。 〔実施例 ２〜４〕 実施例２〜４は前記取付用金具３ａに代わる他
の例を示すものであり、他の構成については実施
例１と同様である。実施例２は第４図に実施例３
は第５図に、実施例４は第６図に示してある。実
施例２は線状又は棒状のタングステンから成る取
付用金具３ｂをセラミツク発熱体１の表面に該金
具３ｂが該表面から外れない様に外周１３ｂの半
分以上が埋設されている。実施例６は台形のタン
グステンから成る取付用金具３ｃを該金具がセラ
ミツク発熱体１表面から外れない様に側面１３
ｃ，１３ｃを表面側として埋設している。 実施例４においてはタングステンから成る取付
用金具３ｄはセラミツク発熱体１表面から外れな
い様に係合面１３ｄを表面側として埋設してい
る。 〔実施例〕 第１図のセラミツク発熱体に実施例１〜４の取
付用金具３ａ，３ｂ，３ｃ及び３ｄを埋設して、
各金具３ａ〜３ｄの露出面４ａ，４ｂ，４ｃ及び
４ｄ上に直径0.3mmのNiを主体とする熱電対
HC・・・をロウ付けした。得られた各実験用試
料について常温において熱電対を引張り、その引
張り強度を調べた。さらに25〜900℃まで約３秒
で昇温、その後約30秒で冷却する行程を１サイク
ルとして昇降温繰り返し後の接合強度試験を行つ
た。 これらの結果を第１表に示す。 〔比較例 １〜２〕 前実施例の温度センサ取付用金具を埋設しない
ことを除いては第１図と同様のSi3N4質焼結体か
ら成るセラミツク発熱体の表面にタングステン、
メタライズ層を形成し、この層上に熱電対をロウ
付けした比較例１の試料と、同様のSi3N4質焼結
体から成るセラミツク発熱体の表面に熱電対を直
接アロンセラミツクス（耐熱性セラミツクス用接
着剤）により、熱電対を接着した比較例２の試料
とにつて前実施例と同様の引張強度及び昇降温繰
り返し後の接合強度試験を行つた。これらの結果
を同様に第１表に示す。
本考案においてはセラミツク発熱体の表面に金
属面を形成するように温度センサ取付金具を一体
焼成し、この金属面上に熱電対を溶着するように
したので、特に高温における接合強度が高く高温
で発熱するセラミツクヒータの測温に適してい
る。
属面を形成するように温度センサ取付金具を一体
焼成し、この金属面上に熱電対を溶着するように
したので、特に高温における接合強度が高く高温
で発熱するセラミツクヒータの測温に適してい
る。
第１図は本考案の実施例１におけるセラミツク
ヒータの全体斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は第２図の要部拡大断面図、第４
図は実施例２の要部拡大断面図、第５図は実施例
３の要部拡大断面図、第６図は実施例４の要部拡
大断面図である。 １……セラミツク発熱体、２……発熱抵抗体、
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ……温度センサ取付用金
具、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……金属面、HC…
…熱電対。
ヒータの全体斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は第２図の要部拡大断面図、第４
図は実施例２の要部拡大断面図、第５図は実施例
３の要部拡大断面図、第６図は実施例４の要部拡
大断面図である。 １……セラミツク発熱体、２……発熱抵抗体、
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ……温度センサ取付用金
具、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……金属面、HC…
…熱電対。
Claims (1)
- セラミツク発熱体に、表面が露出した状態で温
度センサ取付用金具を焼結一体化したことを特徴
とするセラミツクヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2945787U JPH0455437Y2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2945787U JPH0455437Y2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63152194U JPS63152194U (ja) | 1988-10-06 |
| JPH0455437Y2 true JPH0455437Y2 (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=30833355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2945787U Expired JPH0455437Y2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0455437Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP2945787U patent/JPH0455437Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63152194U (ja) | 1988-10-06 |
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