JPH0616465Y2 - セラミックヒ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、絶縁保持体の孔内に螺旋状の抵抗線を螺旋間
に絶縁充填物を介在するようにして収容したセラミック
ヒータに関するものである。

絶縁保持体の孔内に螺旋状の抵抗線を収容したセラミッ
クヒータは、孔内が中空であると振動により隣接した螺
旋が接触し抵抗線が断線し易い。螺旋状の抵抗線の振動
を防止するために孔内にガラス粉末を融解充填し抵抗線
を完全にモールドすると、耐振性は向上するが、高温に
おいて抵抗線と、絶縁保持体との熱膨張の差により抵抗
線に大きな歪みを生じ、経時変化特性や安定特性が劣化
し寿命が短くなる。それで孔内に抵抗線の螺旋間に介在
するようにして絶縁粉末を充填したものがあり、絶縁粉
末は孔内で固まっていないため、高温において抵抗線と
絶縁保持体との熱膨張の差により抵抗線に歪みを生じ経
時変化特性や安定特性の劣化は減少し寿命は長くなる
が、振動により絶縁粉末粒子が孔内を移動し、孔の軸方
向において絶縁粉末の粗密や中空部が生じ耐振性が悪い
ばかりか経時変化特性や安定特性も必ずしも十分ではな
いので十分な寿命は期待できない。そこで、本考案は耐
振性を向上させると共に経時変化特性や安定特性の劣化
を防止し歪みの発生を防止すべく孔内絶縁充填物中にガ
ラス粉末を含め、さらにセラミックヒータでガラス粉末
が絶縁充填物中に、絶縁性、耐熱性が劣らず完全に固着
できるように均等に混合できて全体にわたり同じ割合で
結合できるように絶縁粉末の形状、絶縁粉末およびガラ
ス粉末の直径および重量の割合を設定し、加熱融解して
絶縁粉末、抵抗線および絶縁保持体の孔内壁とを融着
し、振動により絶縁粉末粒子が孔内を移動しないように
したセラミックヒータを提供するものである。

以下、本考案を添付する図面に示す具体的な実施例に基
づいて詳細に説明する。

セラミック等の耐熱絶縁材で形成した直径3.2mmの柱状
の絶縁保持体(1)には軸方向に直経0.8〜1.0mmの２個の
孔(2)(2)が設けてある。絶縁保持体は主として、アルミ
ナ他にムライト、ジルコニア等で、1015℃以上の高温で
燒結されたものを用いるものである。

抵抗線を密に螺旋巻きにした外径0.6〜0.7mmのコイル
(3)を、前記絶縁保持体(1)の２倍の長さより若干短く
し、その両端にリード線(4)(4)を溶接等により接続す
る。

絶縁保持体(1)を第１図に示すように垂直状に位置さ
せ、抵抗線(3)の中間部を折り曲げてリード線(4)(4)を
それぞれ孔(2)(2)に上方より挿通させる。抵抗線(3)の
螺旋間にリード線(4)(4)の自重により間隙が生じないと
きはリード線(4)(4)を下方へ引っ張って絶縁保持体(1)
上端開口を接着剤にて閉蓋(8)する。

次に、アルミナＡｌ_２Ｏ_３、マグネシウムＭｇＯベリリ
アの絶縁粉末とガラス粉末とをバイブレータ等により振
動を与えつつ上方より孔(2)(2)内に流入させ抵抗線(3)
の螺旋間に介在させ充填する。この例の充填物は60〜90
重量％を直径５〜50μ程度の粉状アルミナ(6)で残余（1
0〜40重量％）を直径50μ以下の粉状のガラス(7)で構成
する。粉状アルミナ(6)は第２図に示すような球状の外
形形状をした粉末である。アルミナ(6)は球状で、しか
も、粉状アルミナ(6)の直径を５〜50μ、粉状のガラス
(7)の直径を50μ以下に設定したことによりガラス(7)が
アルミナ(6)中に均等に混合できて全体にわたり同じ割
合で結合できる。球状のアルミナ(6)の間には抵抗がす
くないのでガラス(7)は容易に入りやすい。充填後に絶
縁保持体(1)上端開口を下部リード線をアルミナセメン
ト、上部をガラス系エナメル等の接着剤にて閉蓋(8)す
る。

続いて、この絶縁保持体(1)を1015℃で３分間以上加熱
して焼成する。すると、第２図に示すようにガラス(7)
が融解してアルミナ(6)、抵抗線(3)、孔(2)内壁表面を
濡らしてこれ等を融着する。

本考案のセラミックヒータは、上述のような構成で抵抗
線を収容する孔内の絶縁粉末の粒子が抵抗線、孔内壁に
融着し、しかも絶縁粉末は球状でガラス粉末が絶縁粉末
中に均等に混合できて絶縁性、耐熱性が劣らず完全な固
着ができるように全体にわたり同じ割合で結合する量を
設定するので耐熱性、絶縁性が劣らないようにできてい
るため振動を受けても絶縁粉末粒子が孔内を移動するこ
とは皆無となり、抵抗線の断線の虞はなく耐振性は向上
し、高温時においても抵抗線は歪みを生じず経時変化特
性や安定特性を損なうことはないので熱伝導が良くな
り、気密、耐高温性、強度とも向上し、寿命の長いヒー
タとなるものである。ちなみに、粉末充填のみのヒータ
と本考案のヒータを800℃の温度下で試験したところ前
者は300Hrの寿命しかなかったが本考案のヒータは2000H
rを経過しても未だ断線しなかったものである。

【図面の簡単な説明】

(1)図面は本考案の具体的な一実施例で、第１図はその
断面図、第２図は球状絶縁粉末、抵抗線絶縁保持体の孔
内壁がガラス粉末により融着した状態を示す拡大縦断面
図である。 (1)……絶縁保持体 (2)……孔 (5)……抵抗線（コイル） (6)……アルミナ（絶縁粉末の例） (7)……ガラス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁保持体の孔内に、螺旋状の抵抗線を螺
   旋間にアルミナ、マグネシアあるいはベリリア等の球状
   の絶縁粉末とガラス粉末とを介在するようにして収容
   し、その絶縁粉末は60〜90重量％で、その残余（10〜40
   重量％）はガラス粉末で構成し絶縁粉末の直径は５〜50
   μ程度で、ガラス粉末の直径は50μ以下で、ガラス粉末
   を加熱融解して絶縁粉末、抵抗線および絶縁保持体の孔
   内壁とを融着してなるセラミックヒータ。