JPH05205858A - 抵抗ヒーター及びその製造方法 - Google Patents
抵抗ヒーター及びその製造方法Info
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- JPH05205858A JPH05205858A JP1509292A JP1509292A JPH05205858A JP H05205858 A JPH05205858 A JP H05205858A JP 1509292 A JP1509292 A JP 1509292A JP 1509292 A JP1509292 A JP 1509292A JP H05205858 A JPH05205858 A JP H05205858A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オーブン、電子レンジ、電気ストーブ等調理
及び暖房器具等の加熱源として用いる抵抗ヒーターにお
いて、絶縁層で被覆された金属粉末の焼結体を電熱線の
周囲に存在させることにより、速熱性に優れかつ簡便な
工程で製造可能なヒーターとする。 【構成】 電熱線１をステンレスパイプ等の金属パイプ
３に挿入し、その電熱線と金属パイプ内壁の空隙部を、
Ａｌ粉やＡｌ−Ｃｕ合金粉を大気中酸化した粉末で充填
する。次に高温高圧下で成形し焼結体２とすることによ
り速熱性を有するヒーターを得る。またはガラスパイプ
等を前記金属パイプの代わりに用いて、高温高圧下で焼
結するか、またはそのガラスパイプを取り除くことによ
って、電熱線と電気絶縁層に覆われてなる金属粉末焼結
体からなるヒーターを得る。
及び暖房器具等の加熱源として用いる抵抗ヒーターにお
いて、絶縁層で被覆された金属粉末の焼結体を電熱線の
周囲に存在させることにより、速熱性に優れかつ簡便な
工程で製造可能なヒーターとする。 【構成】 電熱線１をステンレスパイプ等の金属パイプ
３に挿入し、その電熱線と金属パイプ内壁の空隙部を、
Ａｌ粉やＡｌ−Ｃｕ合金粉を大気中酸化した粉末で充填
する。次に高温高圧下で成形し焼結体２とすることによ
り速熱性を有するヒーターを得る。またはガラスパイプ
等を前記金属パイプの代わりに用いて、高温高圧下で焼
結するか、またはそのガラスパイプを取り除くことによ
って、電熱線と電気絶縁層に覆われてなる金属粉末焼結
体からなるヒーターを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般調理器具や暖房器
具などの幅広い製品分野における加熱源として応用でき
る電気抵抗ヒーターに関するものである。
具などの幅広い製品分野における加熱源として応用でき
る電気抵抗ヒーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気抵抗ヒーターは一般的に
シーズヒーターに代表されるようにオーブン、電子レン
ジ、炊飯器、ホットプレート、電気ストーブ等調理及び
暖房器具の加熱源として幅広く使用されている。
シーズヒーターに代表されるようにオーブン、電子レン
ジ、炊飯器、ホットプレート、電気ストーブ等調理及び
暖房器具の加熱源として幅広く使用されている。
【０００３】これらのヒーターは、例えばシーズヒータ
ーは、コイル状の電熱線を金属パイプの中央部に挿入
し、この金属パイプにマグネシア粉末に代表される電気
絶縁粉末を充填した後、圧延減径して製造されていた。
しかし、マグネシア、アルミナ等に代表される酸化電気
絶縁粉は熱伝導率がそれぞれ５０または１７［ｗ／ｍ・
Ｋ］と低く、速熱性には欠けていた。さらに、金属パイ
プとの熱膨張係数との関係から電気絶縁粉としてはマグ
ネシアを使うことが一般的であった。
ーは、コイル状の電熱線を金属パイプの中央部に挿入
し、この金属パイプにマグネシア粉末に代表される電気
絶縁粉末を充填した後、圧延減径して製造されていた。
しかし、マグネシア、アルミナ等に代表される酸化電気
絶縁粉は熱伝導率がそれぞれ５０または１７［ｗ／ｍ・
Ｋ］と低く、速熱性には欠けていた。さらに、金属パイ
プとの熱膨張係数との関係から電気絶縁粉としてはマグ
ネシアを使うことが一般的であった。
【０００４】また、製造方法としてマグネシア絶縁粉末
は吸湿性が大であるために、粉末を充填し、圧延減径す
るプロセスの後、シリコーン樹脂などのコーティングに
より撥水性を持たせる工程が従来は必要であった。
は吸湿性が大であるために、粉末を充填し、圧延減径す
るプロセスの後、シリコーン樹脂などのコーティングに
より撥水性を持たせる工程が従来は必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術の電気抵抗ヒーターは、マグネシア粉末を一般的に
電気絶縁粉として用いており、その物理的性質から、速
熱性を得ることはきわめて困難であった。すなわち、マ
グネシア粉末は伝熱性があまり高くないという問題があ
った。このため、電気抵抗ヒーターを調理及び暖房器具
等に用いるときは速熱性が長年の課題として要請されて
いる。さらに製造方法においては、前述したように従来
のヒーターの製造工程では工程数が多く、もっと簡便な
方法が求められていた。
技術の電気抵抗ヒーターは、マグネシア粉末を一般的に
電気絶縁粉として用いており、その物理的性質から、速
熱性を得ることはきわめて困難であった。すなわち、マ
グネシア粉末は伝熱性があまり高くないという問題があ
った。このため、電気抵抗ヒーターを調理及び暖房器具
等に用いるときは速熱性が長年の課題として要請されて
いる。さらに製造方法においては、前述したように従来
のヒーターの製造工程では工程数が多く、もっと簡便な
方法が求められていた。
【０００６】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ため、速熱性を持ち、且つ簡便な製造方法によって製造
できる抵抗ヒーターを提供することを目的とする。
ため、速熱性を持ち、且つ簡便な製造方法によって製造
できる抵抗ヒーターを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の抵抗ヒーターは、電熱線の周囲に電気絶縁
体が一体化されたヒーターであって、前記電気絶縁体が
電気絶縁層に覆われた金属粉末の焼結体であることを特
徴とする。
め、本発明の抵抗ヒーターは、電熱線の周囲に電気絶縁
体が一体化されたヒーターであって、前記電気絶縁体が
電気絶縁層に覆われた金属粉末の焼結体であることを特
徴とする。
【０００８】前記構成においては、電気絶縁体の外側に
パイプが存在することが好ましい。また前記構成におい
ては、電気絶縁層に覆われた金属粉末の焼結体が、アル
ミニウム、アルミニウムを含む合金、鉄を主成分とする
金属から選ばれる少なくとも一つの金属であることが好
ましい。
パイプが存在することが好ましい。また前記構成におい
ては、電気絶縁層に覆われた金属粉末の焼結体が、アル
ミニウム、アルミニウムを含む合金、鉄を主成分とする
金属から選ばれる少なくとも一つの金属であることが好
ましい。
【０００９】次に本発明の抵抗ヒーターの第１の製造方
法は、電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化されたヒータ
ーの製造方法であって、電熱線をガラスパイプ内に挿入
し、その電熱線とガラスパイプ内壁との空隙部を電気絶
縁層に覆われている金属粉末を充填し、次いで、そのガ
ラスパイプ先端部分を密封し、高温高圧下で焼結成形を
行い、しかる後にガラス部分を取り除くことを特徴とす
る。
法は、電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化されたヒータ
ーの製造方法であって、電熱線をガラスパイプ内に挿入
し、その電熱線とガラスパイプ内壁との空隙部を電気絶
縁層に覆われている金属粉末を充填し、次いで、そのガ
ラスパイプ先端部分を密封し、高温高圧下で焼結成形を
行い、しかる後にガラス部分を取り除くことを特徴とす
る。
【００１０】次に本発明の抵抗ヒーターの第２の製造方
法は、電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化され、その周
囲にパイプが存在するヒーターの製造方法であって、電
熱線をパイプ内に挿入し、その電熱線とパイプ内壁の空
隙部を電気絶縁層に覆われている金属粉末を充填し、次
いで、パイプ先端を密封処理した後、高温高圧下で焼結
成形することを特徴とする。
法は、電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化され、その周
囲にパイプが存在するヒーターの製造方法であって、電
熱線をパイプ内に挿入し、その電熱線とパイプ内壁の空
隙部を電気絶縁層に覆われている金属粉末を充填し、次
いで、パイプ先端を密封処理した後、高温高圧下で焼結
成形することを特徴とする。
【００１１】前記本発明の第２の製造方法においては、
パイプが金属、ガラス、セラミックスから選ばれる少な
くとも１つであることが好ましい。
パイプが金属、ガラス、セラミックスから選ばれる少な
くとも１つであることが好ましい。
【００１２】
【作用】前記本発明の構成によれば、電気絶縁粉末とし
て高熱伝導率である電気絶縁層に覆われてなる金属粉末
を用いるため、速熱性の抵抗ヒーターを得ることができ
る。
て高熱伝導率である電気絶縁層に覆われてなる金属粉末
を用いるため、速熱性の抵抗ヒーターを得ることができ
る。
【００１３】また、本発明の第１〜２の製造方法によれ
ば抵抗ヒーターを合理的に効率よく製造することができ
る。
ば抵抗ヒーターを合理的に効率よく製造することができ
る。
【００１４】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。発明者等は、例えば高熱伝導率の金属粉とし
て、アルミニウム粉を酸化させることにより、表面に酸
化アルミニウムを形成し、それらの粒子を高密度に充填
させると、高熱伝導率で且つ電気絶縁体の材料が得られ
ることを見いだした。同様に金属粉として、Ｃｕ−Ａｌ
合金粉を用いた場合でも同じ特徴を持つ材料を見いだす
ことができた。この様な材料を用いることによって、本
発明の構造を持つヒーターは、速熱性を兼ね備えるもの
となった。
説明する。発明者等は、例えば高熱伝導率の金属粉とし
て、アルミニウム粉を酸化させることにより、表面に酸
化アルミニウムを形成し、それらの粒子を高密度に充填
させると、高熱伝導率で且つ電気絶縁体の材料が得られ
ることを見いだした。同様に金属粉として、Ｃｕ−Ａｌ
合金粉を用いた場合でも同じ特徴を持つ材料を見いだす
ことができた。この様な材料を用いることによって、本
発明の構造を持つヒーターは、速熱性を兼ね備えるもの
となった。
【００１５】また本発明の方法では、高密度成形が容易
になり、簡便な工程でヒーターを作製することができ
る。以下図面を用いて説明する。
になり、簡便な工程でヒーターを作製することができ
る。以下図面を用いて説明する。
【００１６】図１は本発明の抵抗ヒーターの一実施例の
概念断面図である。すなわち、電熱線１の周囲に電気絶
縁層に覆われた金属粉末の焼結体からなる電気絶縁体２
が一体化されたヒーターの長さ方向の断面図（図１
（ａ））、及び太さ方向の断面図（図１（ｂ）である。
概念断面図である。すなわち、電熱線１の周囲に電気絶
縁層に覆われた金属粉末の焼結体からなる電気絶縁体２
が一体化されたヒーターの長さ方向の断面図（図１
（ａ））、及び太さ方向の断面図（図１（ｂ）である。
【００１７】図２は本発明の抵抗ヒーターの別の実施例
の概念断面図であり、電熱線１の周囲に電気絶縁層に覆
われた金属粉末の焼結体からなる電気絶縁体２が一体化
され、その電気絶縁体の外側にパイプ３が存在する例で
ある。図２（ａ）はヒーターの長さ方向の断面図、及び
図２（ｂ）は太さ方向の断面図である。前記においてパ
イプ３は、金属、ガラス、セラミックスなどから選択す
ることができる。
の概念断面図であり、電熱線１の周囲に電気絶縁層に覆
われた金属粉末の焼結体からなる電気絶縁体２が一体化
され、その電気絶縁体の外側にパイプ３が存在する例で
ある。図２（ａ）はヒーターの長さ方向の断面図、及び
図２（ｂ）は太さ方向の断面図である。前記においてパ
イプ３は、金属、ガラス、セラミックスなどから選択す
ることができる。
【００１８】次に図３は、本実施例に用いる電気絶縁層
に覆われた金属粉末の概念断面図であり、１１は金属芯
部分、１２は電気絶縁層である。次に図４は、本発明の
一実施例の無封口型抵抗ヒーターの一部断面図である。
すなわち、パイプの少なくとも一端は開放されており、
端子部４が両端部に接続されている。次に図５は、本発
明の一実施例の完全封口型抵抗ヒーターの一部断面図で
ある。すなわち、パイプの両端は例えば低融点ガラス５
とシリコーン樹脂６によって封鎖されており、両端部に
端子部４が接続されている。
に覆われた金属粉末の概念断面図であり、１１は金属芯
部分、１２は電気絶縁層である。次に図４は、本発明の
一実施例の無封口型抵抗ヒーターの一部断面図である。
すなわち、パイプの少なくとも一端は開放されており、
端子部４が両端部に接続されている。次に図５は、本発
明の一実施例の完全封口型抵抗ヒーターの一部断面図で
ある。すなわち、パイプの両端は例えば低融点ガラス５
とシリコーン樹脂６によって封鎖されており、両端部に
端子部４が接続されている。
【００１９】以下代表的に、金属粉末として、Ｆｅ−Ｓ
ｉ合金粉あるいはＡｌ粉、Ｃｕ−Ａｌ合金粉を用いた場
合、また製造方法として金属パイプにＣｕパイプ、ステ
ンレスパイプを用いた場合、あるいはガラスパイプを用
いた場合について説明する。
ｉ合金粉あるいはＡｌ粉、Ｃｕ−Ａｌ合金粉を用いた場
合、また製造方法として金属パイプにＣｕパイプ、ステ
ンレスパイプを用いた場合、あるいはガラスパイプを用
いた場合について説明する。
【００２０】実施例１ 平均粒径が約２０μｍからなるＦｅ−４ｗｔ％Ｓｉ合金
粉末をエトキシシアンの水溶液に浸し、撹拌させた。次
に、この溶液を吸引ろ過した後、１５０℃で乾燥させ、
さらに４５０℃で３ｈｒｓの大気中熱処理を行うことに
よって、厚さ２５０ｎｍのＳｉＯ2 の薄膜を粉末の表面
に形成させ、電気絶縁層に覆われた金属粉末とした。次
に両端に端子棒を備えた電熱線をステンレスパイプに挿
入した後、前記Ｆｅ−Ｓｉ合金粉からなる電気絶縁粉を
充填した。それを温度７００℃において熱間圧延で減径
して、外形10mmφ、全長300mm の無封口型のヒーターを
作製した。なお、電熱線とステンレスパイプ間の電気抵
抗は、２．３×１０1 であり、熱伝導率は５０［Ｗ／ｍ
・Ｋ］であった。熱間圧延方法では粉体に対して急激な
変形速度を要求するため、電気絶縁層を維持しながら高
密度に充填するのが困難なため電気抵抗は高い値を得ら
れなかった。
粉末をエトキシシアンの水溶液に浸し、撹拌させた。次
に、この溶液を吸引ろ過した後、１５０℃で乾燥させ、
さらに４５０℃で３ｈｒｓの大気中熱処理を行うことに
よって、厚さ２５０ｎｍのＳｉＯ2 の薄膜を粉末の表面
に形成させ、電気絶縁層に覆われた金属粉末とした。次
に両端に端子棒を備えた電熱線をステンレスパイプに挿
入した後、前記Ｆｅ−Ｓｉ合金粉からなる電気絶縁粉を
充填した。それを温度７００℃において熱間圧延で減径
して、外形10mmφ、全長300mm の無封口型のヒーターを
作製した。なお、電熱線とステンレスパイプ間の電気抵
抗は、２．３×１０1 であり、熱伝導率は５０［Ｗ／ｍ
・Ｋ］であった。熱間圧延方法では粉体に対して急激な
変形速度を要求するため、電気絶縁層を維持しながら高
密度に充填するのが困難なため電気抵抗は高い値を得ら
れなかった。
【００２１】そこで、熱間圧延による減径方法をとらず
に、ステンレスパイプの先端部分を電熱線が突出した状
態でアーク溶接を行って密封を行い、この状態で、９０
０℃、１０００［ｋｇ／ｃｍ2 ］の高温高圧下でのホッ
トプレス焼結を行い、粉体を高密度に充填した後、電熱
線部分のステンレスを取り除く方法でヒーターを作製し
た。この方法によれば、電熱線とステンレスパイプ間の
電気抵抗が、１０9 Ω以上で、熱伝導率が７２［Ｗ／ｍ
・Ｋ］のヒーターを作製できた。
に、ステンレスパイプの先端部分を電熱線が突出した状
態でアーク溶接を行って密封を行い、この状態で、９０
０℃、１０００［ｋｇ／ｃｍ2 ］の高温高圧下でのホッ
トプレス焼結を行い、粉体を高密度に充填した後、電熱
線部分のステンレスを取り除く方法でヒーターを作製し
た。この方法によれば、電熱線とステンレスパイプ間の
電気抵抗が、１０9 Ω以上で、熱伝導率が７２［Ｗ／ｍ
・Ｋ］のヒーターを作製できた。
【００２２】速熱性を調べるため、通電初期の立ち上が
り温度を（表１）に示した。なお、通電は約６０Ｗ／１
０Ｖで行った。比較のため、ヒーターとしてマグネシア
を電気絶縁粉末として用いているシーズヒーターを同じ
条件で通電し、表面温度を測定した結果を示した。マグ
ネシアの熱伝導率が約４０［Ｗ／ｍ・Ｋ］であり、本実
施例で用いたヒーターの値より小さい影響が速熱性の結
果に現われている。
り温度を（表１）に示した。なお、通電は約６０Ｗ／１
０Ｖで行った。比較のため、ヒーターとしてマグネシア
を電気絶縁粉末として用いているシーズヒーターを同じ
条件で通電し、表面温度を測定した結果を示した。マグ
ネシアの熱伝導率が約４０［Ｗ／ｍ・Ｋ］であり、本実
施例で用いたヒーターの値より小さい影響が速熱性の結
果に現われている。
【００２３】また、本実施例の製造方法によれば、マグ
ネシアを用いた場合の撥水性を持たせる工程を省け工程
数が少なく、ヒーター作製時のコストダウンも可能とな
る。なお、30℃、相対湿度95% 以上の多湿雰囲気中にお
ける電気抵抗の１カ月間の変化を測定したが、変化は確
認されなかった。
ネシアを用いた場合の撥水性を持たせる工程を省け工程
数が少なく、ヒーター作製時のコストダウンも可能とな
る。なお、30℃、相対湿度95% 以上の多湿雰囲気中にお
ける電気抵抗の１カ月間の変化を測定したが、変化は確
認されなかった。
【００２４】実施例２ 平均粒径が約３０μｍからなるＡｌ球状粉末を大気中で
６５０℃、１００時間、熱処理を行い、厚さ250nm の酸
化アルミニウムの膜を粉体の表面に形成した。次に両端
に端子棒を備えた電熱線をＣｕパイプに挿入した後、そ
の空壁部に前記電気絶縁粉を充填した後、電熱線が突出
した形でＣｕパイプの先端部分をアーク溶接封入した。
そのＣｕパイプを温度５００℃、５００[Kg/cm2 ] の圧
力で成形した後、電熱線部分のＣｕ部分を取り除いて、
外径12mmφのヒーターを作製した。この場合のヒーター
の外径は、Ｃｕパイプの内径の大きさから制御すること
ができる。電熱線とＣｕパイプ間の電気抵抗を測定した
ところ、１０9 Ω以上であり、熱伝導率は２１１［Ｗ／
ｍ・Ｋ］であった。
６５０℃、１００時間、熱処理を行い、厚さ250nm の酸
化アルミニウムの膜を粉体の表面に形成した。次に両端
に端子棒を備えた電熱線をＣｕパイプに挿入した後、そ
の空壁部に前記電気絶縁粉を充填した後、電熱線が突出
した形でＣｕパイプの先端部分をアーク溶接封入した。
そのＣｕパイプを温度５００℃、５００[Kg/cm2 ] の圧
力で成形した後、電熱線部分のＣｕ部分を取り除いて、
外径12mmφのヒーターを作製した。この場合のヒーター
の外径は、Ｃｕパイプの内径の大きさから制御すること
ができる。電熱線とＣｕパイプ間の電気抵抗を測定した
ところ、１０9 Ω以上であり、熱伝導率は２１１［Ｗ／
ｍ・Ｋ］であった。
【００２５】速熱性を調べた結果を（表１）に示す。熱
伝導率の高さがヒーターの到達温度の速さに現われてい
る。また、Ａｌ粉は、大気中の酸化で任意の膜厚に制御
することが可能であり且つ安定した電気絶縁性を持つ膜
を粉体表面に形成することができるため、作製工程とし
ても容易であった。また、Ａｌのように低融点の金属粉
を焼結成形させる場合は、ステンレスパイプに比較して
Ｃｕパイプが適していた。
伝導率の高さがヒーターの到達温度の速さに現われてい
る。また、Ａｌ粉は、大気中の酸化で任意の膜厚に制御
することが可能であり且つ安定した電気絶縁性を持つ膜
を粉体表面に形成することができるため、作製工程とし
ても容易であった。また、Ａｌのように低融点の金属粉
を焼結成形させる場合は、ステンレスパイプに比較して
Ｃｕパイプが適していた。
【００２６】実施例３ 熱伝導率の高い金属粉を用いて、より速熱性のあるヒー
ターを得ることを目的として以下の実験を行った。平均
粒径が約３０μｍからなるＣｕ−１０ｗｔ％Ａｌ合金粉
末を大気中で８００℃１時間、及び１００時間の熱処理
を行い、厚さ１４８ｎｍと３５２ｎｍの酸化アルミニウ
ムの薄膜を粉体の表面にそれぞれ形成した。この粉体を
用いて実施例１と同様の方法でヒーターを作製した。電
熱線とステンレスパイプ間の電気抵抗を測定したとこ
ろ、それぞれ３×１０2 Ω以上、及び１０9 Ω以上であ
り、熱伝導率はそれぞれ２９６［Ｗ／ｍ・Ｋ］、及び２
５２［Ｗ／ｍ・Ｋ］であり、前者の粉体ではヒーターと
しては不十分な電気抵抗を示した。
ターを得ることを目的として以下の実験を行った。平均
粒径が約３０μｍからなるＣｕ−１０ｗｔ％Ａｌ合金粉
末を大気中で８００℃１時間、及び１００時間の熱処理
を行い、厚さ１４８ｎｍと３５２ｎｍの酸化アルミニウ
ムの薄膜を粉体の表面にそれぞれ形成した。この粉体を
用いて実施例１と同様の方法でヒーターを作製した。電
熱線とステンレスパイプ間の電気抵抗を測定したとこ
ろ、それぞれ３×１０2 Ω以上、及び１０9 Ω以上であ
り、熱伝導率はそれぞれ２９６［Ｗ／ｍ・Ｋ］、及び２
５２［Ｗ／ｍ・Ｋ］であり、前者の粉体ではヒーターと
しては不十分な電気抵抗を示した。
【００２７】そこで後者の粉体を用いたヒーターのみの
速熱性を調べた結果を表１に示す。表１から明らかな通
り、本実施例の抵抗ヒーターは熱伝導率が良かった。す
なわち、熱伝導率の値に対応したヒーターの高温到達速
度に現われている。また、実施例２で述べたようにＡｌ
粉、及びＡｌを含む合金粉の多くは、大気中の酸化で任
意の膜厚に制御することが容易に可能であり、且つ安定
した電気絶縁性を持つ膜を粉体表面に形成することがで
きるため、製造工程としても容易であった。
速熱性を調べた結果を表１に示す。表１から明らかな通
り、本実施例の抵抗ヒーターは熱伝導率が良かった。す
なわち、熱伝導率の値に対応したヒーターの高温到達速
度に現われている。また、実施例２で述べたようにＡｌ
粉、及びＡｌを含む合金粉の多くは、大気中の酸化で任
意の膜厚に制御することが容易に可能であり、且つ安定
した電気絶縁性を持つ膜を粉体表面に形成することがで
きるため、製造工程としても容易であった。
【００２８】また電気絶縁粉の母金属として熱伝導率の
高い金属を選ぶことによって、より速熱性のヒーターが
得られる事が実施例１と本実施例の比較でわかった。 実施例４ 電気絶縁層に覆われてなる金属粉末を実施例３と同様に
Ｃｕ−１０ｗｔ％Ａｌ合金粉を用いて作製した。両端に
端子棒を備えた電熱線をガラスパイプに挿入し、上記粉
末で充填した。電熱線が突出する状態でガラスパイプの
先端部分を密封し、８００℃、１０００［ｋｇ／ｃ
ｍ2 ］の高温高圧下でホットプレス焼結を行った。
高い金属を選ぶことによって、より速熱性のヒーターが
得られる事が実施例１と本実施例の比較でわかった。 実施例４ 電気絶縁層に覆われてなる金属粉末を実施例３と同様に
Ｃｕ−１０ｗｔ％Ａｌ合金粉を用いて作製した。両端に
端子棒を備えた電熱線をガラスパイプに挿入し、上記粉
末で充填した。電熱線が突出する状態でガラスパイプの
先端部分を密封し、８００℃、１０００［ｋｇ／ｃ
ｍ2 ］の高温高圧下でホットプレス焼結を行った。
【００２９】この表面が、ガラスパイプのヒーター（図
２）、及びガラス部分を除去した外径約１０ｍｍφのヒ
ーター（図１）をそれぞれ得た。後者のヒーターの表面
部分は、必要に応じて機械研磨を施し、電気伝導性を持
たせた。ここで、図１に示すヒーターは電熱線の周囲に
電気絶縁体が一体化されたヒーターである。
２）、及びガラス部分を除去した外径約１０ｍｍφのヒ
ーター（図１）をそれぞれ得た。後者のヒーターの表面
部分は、必要に応じて機械研磨を施し、電気伝導性を持
たせた。ここで、図１に示すヒーターは電熱線の周囲に
電気絶縁体が一体化されたヒーターである。
【００３０】電熱線とヒーター表面の電気抵抗を測定す
ると、いずれも１０9 Ω以上であり、熱伝導率は５７、
及び２６２［Ｗ／ｍ・Ｋ］であった。図２に示すガラス
パイプから構成されるヒーターの場合、熱伝導率は低く
なるものの、撥水性及び電気抵抗の絶縁性がより確保さ
れた特徴を持つヒーターが得られることが明かとなっ
た。一方、図１に示すヒーターの速熱性を調べた結果を
（表１）に示すと実施例３と同様、表面温度は短時間で
高温に到達した。
ると、いずれも１０9 Ω以上であり、熱伝導率は５７、
及び２６２［Ｗ／ｍ・Ｋ］であった。図２に示すガラス
パイプから構成されるヒーターの場合、熱伝導率は低く
なるものの、撥水性及び電気抵抗の絶縁性がより確保さ
れた特徴を持つヒーターが得られることが明かとなっ
た。一方、図１に示すヒーターの速熱性を調べた結果を
（表１）に示すと実施例３と同様、表面温度は短時間で
高温に到達した。
【００３１】実施例２、３と同様に本実施例の場合、粉
体を高密度に充填する方法として、熱間圧延方法でな
く、ホットプレス焼結法を用いているのが特徴であり、
ヒーターの外径をパイプの径を変化させることによって
任意に制御することが可能となる。
体を高密度に充填する方法として、熱間圧延方法でな
く、ホットプレス焼結法を用いているのが特徴であり、
ヒーターの外径をパイプの径を変化させることによって
任意に制御することが可能となる。
【００３２】また実施例１と同様に実施例２から４で作
製したヒーターについても、３０℃、相対湿度９５％以
上の多湿雰囲気中における電気抵抗の１カ月間の変化を
測定したが、変化は確認されず、多湿雰囲気下で使用が
可能であることがわかった。
製したヒーターについても、３０℃、相対湿度９５％以
上の多湿雰囲気中における電気抵抗の１カ月間の変化を
測定したが、変化は確認されず、多湿雰囲気下で使用が
可能であることがわかった。
【００３３】なお、電気絶縁粉末としてＭｇＯを用いた
場合、シリコーン樹脂を添加する処理を施した電融マグ
ネシア粉末の場合は、電気抵抗は１０9 Ω以上を１カ月
間維持したが、単に焼結マグネシア粉末を用いた場合
は、１カ月間で１０6 Ωまで電気抵抗が低下し、撥水性
をもたせる処理を施す必要があることが確認された。
場合、シリコーン樹脂を添加する処理を施した電融マグ
ネシア粉末の場合は、電気抵抗は１０9 Ω以上を１カ月
間維持したが、単に焼結マグネシア粉末を用いた場合
は、１カ月間で１０6 Ωまで電気抵抗が低下し、撥水性
をもたせる処理を施す必要があることが確認された。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
ヒーターによれば、高熱伝導率の電気絶縁性を持つ粉体
から構成されているため、速熱性に優れたヒーターを提
供することができる。また、本発明のヒーターの製造方
法によれば、高密度成形が容易で、簡便な工程でヒータ
ーを作製することができる。さらに、ヒーターの外径の
任意な制御が容易となる。
ヒーターによれば、高熱伝導率の電気絶縁性を持つ粉体
から構成されているため、速熱性に優れたヒーターを提
供することができる。また、本発明のヒーターの製造方
法によれば、高密度成形が容易で、簡便な工程でヒータ
ーを作製することができる。さらに、ヒーターの外径の
任意な制御が容易となる。
【図１】本発明の抵抗ヒーターの一実施例の概念部分断
面図であり、（ａ）はヒーターの長さ方向の断面図、
（ｂ）は同太さ方向の断面図である。
面図であり、（ａ）はヒーターの長さ方向の断面図、
（ｂ）は同太さ方向の断面図である。
【図２】本発明の抵抗ヒーターの別の実施例の概念部分
断面図であり、（ａ）はヒーターの長さ方向の断面図、
（ｂ）は同太さ方向の断面図である。
断面図であり、（ａ）はヒーターの長さ方向の断面図、
（ｂ）は同太さ方向の断面図である。
【図３】本発明の実施例に用いる電気絶縁層に覆われた
金属粉末の概念断面図である。
金属粉末の概念断面図である。
【図４】本発明の一実施例の無封口型抵抗ヒーターの一
部断面図である。
部断面図である。
【図５】本発明の一実施例の完全封口型抵抗ヒーターの
一部断面図である。
一部断面図である。
１ 電熱線 ２ 電気絶縁体 ３ パイプ ４ 端子部 ５ 低融点ガラス ６ シリコーン樹脂 １１ 金属芯部分 １２ 電気絶縁層
Claims (6)
- 【請求項１】 電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化され
たヒーターであって、前記電気絶縁体が電気絶縁層に覆
われた金属粉末の焼結体であることを特徴とする抵抗ヒ
ーター。 - 【請求項２】 電気絶縁体の外側にパイプが存在する請
求項１に記載の抵抗ヒーター。 - 【請求項３】 電気絶縁層に覆われた金属粉末の焼結体
が、アルミニウム、アルミニウムを含む合金、鉄を主成
分とする金属から選ばれる少なくとも一つの金属である
請求項１に記載の抵抗ヒーター。 - 【請求項４】 電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化され
たヒーターの製造方法であって、電熱線をガラスパイプ
内に挿入し、その電熱線とガラスパイプ内壁との空隙部
を電気絶縁層に覆われている金属粉末を充填し、次い
で、そのガラスパイプ先端部分を密封し、高温高圧下で
焼結成形を行い、しかる後にガラス部分を取り除くこと
を特徴とする抵抗ヒーターの製造方法。 - 【請求項５】 電熱線の周囲に電気絶縁体が一体化さ
れ、その周囲にパイプが存在するヒーターの製造方法で
あって、電熱線をパイプ内に挿入し、その電熱線とパイ
プ内壁の空隙部を電気絶縁層に覆われている金属粉末を
充填し、次いで、パイプ先端を密封処理した後、高温高
圧下で焼結成形することを特徴とする抵抗ヒーターの製
造方法。 - 【請求項６】 パイプが金属、ガラス、セラミックスか
ら選ばれる少なくとも１つである請求項５に記載の抵抗
ヒーターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1509292A JPH05205858A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 抵抗ヒーター及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1509292A JPH05205858A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 抵抗ヒーター及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05205858A true JPH05205858A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11879203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1509292A Pending JPH05205858A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 抵抗ヒーター及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05205858A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831551A (ja) * | 1994-07-13 | 1996-02-02 | Nichifu Co Ltd | 棒状発熱体 |
| KR100662900B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-01-02 | 창원특수강주식회사 | 고온 강도가 우수한 전력 전달용 다중 금속봉 및 그제조방법 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1509292A patent/JPH05205858A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831551A (ja) * | 1994-07-13 | 1996-02-02 | Nichifu Co Ltd | 棒状発熱体 |
| KR100662900B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-01-02 | 창원특수강주식회사 | 고온 강도가 우수한 전력 전달용 다중 금속봉 및 그제조방법 |
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