JPH0670911B2 - シ−ズヒ−タ - Google Patents
シ−ズヒ−タInfo
- Publication number
- JPH0670911B2 JPH0670911B2 JP60068719A JP6871985A JPH0670911B2 JP H0670911 B2 JPH0670911 B2 JP H0670911B2 JP 60068719 A JP60068719 A JP 60068719A JP 6871985 A JP6871985 A JP 6871985A JP H0670911 B2 JPH0670911 B2 JP H0670911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- sealing
- metal pipe
- sheathed heater
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭電化製品および工業用電気炉などの
加熱源として広く使用されているシーズヒータに関する
ものである。
加熱源として広く使用されているシーズヒータに関する
ものである。
従来の技術 従来より、ロースター，オーブン，電子レンジ，ホット
プレートなど一般家庭電化製品の加熱源として、また現
在では、工業用電気炉の加熱源として、シーズヒータが
広く使用されている。
プレートなど一般家庭電化製品の加熱源として、また現
在では、工業用電気炉の加熱源として、シーズヒータが
広く使用されている。
これは、シーズヒータが簡便であると共に、電気絶縁性
に優れ、かつ安全であり、しかも耐食性に優れているた
めである。
に優れ、かつ安全であり、しかも耐食性に優れているた
めである。
一般に、シーズヒータは、両端に電気取り出し端子を備
えたコイル状の電熱線を金属パイプの中央部に挿入し、
かつこの金属パイプ内に、電融マグネシア粉末からなる
電気絶縁粉末を充填しているものである。
えたコイル状の電熱線を金属パイプの中央部に挿入し、
かつこの金属パイプ内に、電融マグネシア粉末からなる
電気絶縁粉末を充填しているものである。
しかしながら、このような構造を有するシーズヒータ
は、電気絶縁粉末として、吸湿性の高い電融マグネシア
粉末を使用しているために、実際には、金属パイプの両
端を低融点ガラスなどにより封止して用いられている。
は、電気絶縁粉末として、吸湿性の高い電融マグネシア
粉末を使用しているために、実際には、金属パイプの両
端を低融点ガラスなどにより封止して用いられている。
この低融点ガラスとしては、B2O3，SiO2およびPbOを主
成分とし、軟化点が350℃〜450℃、熱膨脹係数が100〜1
40×10-7／℃であるホウケイ酸鉛ガラスが主に使用され
ている。これは、シーズヒータの金属パイプとして、熱
膨脹係数が140〜180×10-7／℃であるNCF600,NCF800,SU
S321およびSUS304などの材料を用いているため、これら
の材料の熱膨脹係数にマッチングすると共に、封止作業
時の作業性の面から選ばれたものである。
成分とし、軟化点が350℃〜450℃、熱膨脹係数が100〜1
40×10-7／℃であるホウケイ酸鉛ガラスが主に使用され
ている。これは、シーズヒータの金属パイプとして、熱
膨脹係数が140〜180×10-7／℃であるNCF600,NCF800,SU
S321およびSUS304などの材料を用いているため、これら
の材料の熱膨脹係数にマッチングすると共に、封止作業
時の作業性の面から選ばれたものである。
発明が解決しようとする問題点 一般に、シーズヒータの封止をうまく行なうためには、
適度な酸化被膜を金属パイプおよび電気取り出し端子の
表面に形成すると共に、封止作業時の温度をガラスの作
業点より著しく高めないことが重要であると言われてい
る。
適度な酸化被膜を金属パイプおよび電気取り出し端子の
表面に形成すると共に、封止作業時の温度をガラスの作
業点より著しく高めないことが重要であると言われてい
る。
これは、金属パイプおよび電気取り出し端子と低融点ガ
ラスとの密着性をそれぞれの表面に形成される酸化被膜
によって高めることができると共に、封止作業時、シー
ズヒータ内部の空気が低融点ガラスの内部に気泡となっ
て残存するのを封止作業時の温度コントロールにより抑
制することができるからである。この結果、封止特性の
信頼性が高まる。
ラスとの密着性をそれぞれの表面に形成される酸化被膜
によって高めることができると共に、封止作業時、シー
ズヒータ内部の空気が低融点ガラスの内部に気泡となっ
て残存するのを封止作業時の温度コントロールにより抑
制することができるからである。この結果、封止特性の
信頼性が高まる。
しかしながら、現実的には、酸化被膜の形成は、シーズ
ヒータの製造における焼純工程により行われ、また温度
コントロールは、封口用電気炉の温度調節により行なわ
れているが、焼純工程時の処理量により、また封止作業
においては、処理量および電気炉内でのヒータの位置に
より、それぞれ、酸化被膜の形成量や、封止作業温度に
ばらつきが生じ、シーズヒータの封止特性にばらつきが
生じ、品質上および信頼性の面から問題があるのが実情
であった。
ヒータの製造における焼純工程により行われ、また温度
コントロールは、封口用電気炉の温度調節により行なわ
れているが、焼純工程時の処理量により、また封止作業
においては、処理量および電気炉内でのヒータの位置に
より、それぞれ、酸化被膜の形成量や、封止作業温度に
ばらつきが生じ、シーズヒータの封止特性にばらつきが
生じ、品質上および信頼性の面から問題があるのが実情
であった。
本発明は前述した欠点を改善するもので、焼純工程およ
び封止作業における製造条件のばらつきが生じても、優
れた封止特性を有するシーズヒータを提供することを目
的とする。
び封止作業における製造条件のばらつきが生じても、優
れた封止特性を有するシーズヒータを提供することを目
的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、金属パイプと電
気取り出し端子との空隙を、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およ
びCr2O3を総量で、0.05重量％〜１重量％の範囲で分散
させたホウケイ酸鉛ガラスからなる低融点ガラスで封止
するようにしたものである。
気取り出し端子との空隙を、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およ
びCr2O3を総量で、0.05重量％〜１重量％の範囲で分散
させたホウケイ酸鉛ガラスからなる低融点ガラスで封止
するようにしたものである。
作用 一般に、シーズヒータの金属パイプと電気取り出し端子
との空隙を低融点ガラスで封止する場合、あらかじめ低
融点ガラス粉末を円筒形状に焼結させたガラス・タブレ
ットを準備し、このガラス・タブレットを前記空隙に挿
入し、溶融させることにより行なわれる。
との空隙を低融点ガラスで封止する場合、あらかじめ低
融点ガラス粉末を円筒形状に焼結させたガラス・タブレ
ットを準備し、このガラス・タブレットを前記空隙に挿
入し、溶融させることにより行なわれる。
この場合、封止後の低融点ガラスの中に、NiO,CoO,Fe2O
3，MnO2およびCr2O3を総量で、0.05重量％〜１重量％の
範囲で分散させるように、あらかじめホウケイ酸鉛ガラ
スからなるガラス・タブレットの中に、前記遷移金属酸
化物を混合させておくと、従来の封止工程において、こ
れら遷移金属酸化物が、金属パイプおよび電気取り出し
端子の表面に形成される酸化被膜とホウケイ酸鉛ガラス
との密着性を高めるように作用するとともに、シーズヒ
ータ内部の空気が容易に低融点ガラスを通して大気中に
抜け出るような消泡材としての作用をするため、封止特
性の優れたシーズヒータを得ることが可能となる。
3，MnO2およびCr2O3を総量で、0.05重量％〜１重量％の
範囲で分散させるように、あらかじめホウケイ酸鉛ガラ
スからなるガラス・タブレットの中に、前記遷移金属酸
化物を混合させておくと、従来の封止工程において、こ
れら遷移金属酸化物が、金属パイプおよび電気取り出し
端子の表面に形成される酸化被膜とホウケイ酸鉛ガラス
との密着性を高めるように作用するとともに、シーズヒ
ータ内部の空気が容易に低融点ガラスを通して大気中に
抜け出るような消泡材としての作用をするため、封止特
性の優れたシーズヒータを得ることが可能となる。
なお、ホウケイ酸鉛ガラスに分散させる酸化物としてNi
O,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3を選んだのは、金属パイ
プおよび電気取り出し端子の表面に形成される酸化被膜
形成物質に近く、かつ少量では、封止作業温度および熱
膨脹係数に与える影響が少なく、さらに電気特性が比較
的安定しているためである。
O,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3を選んだのは、金属パイ
プおよび電気取り出し端子の表面に形成される酸化被膜
形成物質に近く、かつ少量では、封止作業温度および熱
膨脹係数に与える影響が少なく、さらに電気特性が比較
的安定しているためである。
以上の理由により、製造条件のばらつきによって酸化被
膜形成度合や封止温度コントロールが変化しても、封止
特性の優れたシーズヒータを得ることができる。
膜形成度合や封止温度コントロールが変化しても、封止
特性の優れたシーズヒータを得ることができる。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
金属パイプ１としてNCF800（商品名インコロイ800）
を、電気取り出し端子２としてSUS304を、また電熱線３
としてニクロム線第１種をそれぞれ用い、まず、金属パ
イプ１の中央に電気取り出し端子２を接続したコイル状
の電熱線３を位置させ、かつ金属パイプ１と電熱線３と
の間に、マグネシウム粉末からなる電気絶縁粉末４を充
填し、そして圧延減径後、焼鈍処理を行なった。
を、電気取り出し端子２としてSUS304を、また電熱線３
としてニクロム線第１種をそれぞれ用い、まず、金属パ
イプ１の中央に電気取り出し端子２を接続したコイル状
の電熱線３を位置させ、かつ金属パイプ１と電熱線３と
の間に、マグネシウム粉末からなる電気絶縁粉末４を充
填し、そして圧延減径後、焼鈍処理を行なった。
続いて、第１表に示す特性を有するホウケイ酸鉛ガラス
を主成分とし、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3の遷移
金属酸化物を混合した低融点ガラス５で封止し、第２表
に示すように、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3の遷移
金属酸化物の総量が、0.01重量％〜５重量％の範囲で変
化させた試料番号が２〜24の第１図に示すシーズヒータ
をそれぞれ10本づつ完成した。
を主成分とし、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3の遷移
金属酸化物を混合した低融点ガラス５で封止し、第２表
に示すように、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3の遷移
金属酸化物の総量が、0.01重量％〜５重量％の範囲で変
化させた試料番号が２〜24の第１図に示すシーズヒータ
をそれぞれ10本づつ完成した。
また、比較のために、上記遷移金属酸化物をまったく分
散させなかったホウケイ酸鉛ガラスのみで封止を行なっ
たシーズヒータを同様にして10本完成し、その試料番号
を１とした。なお、上記シーズヒータの製作は、焼鈍工
程および封口用電気炉による封止作業等の製造条件のば
らつきを見るため、すべて量産工程通り行なった。
散させなかったホウケイ酸鉛ガラスのみで封止を行なっ
たシーズヒータを同様にして10本完成し、その試料番号
を１とした。なお、上記シーズヒータの製作は、焼鈍工
程および封口用電気炉による封止作業等の製造条件のば
らつきを見るため、すべて量産工程通り行なった。
上記それぞれのシーズヒータの封止特性を評価するため
に、第２図に示すように、金属パイプ１の先端より10mm
のところに、Ｆ＝１〜5Kgの荷重を加え、この後、水圧
タンクに投入し、3.5気圧で１時間、圧力をかけ、そし
てこの後、金属パイプ１と電気取り出し端子２との間の
電気絶縁抵抗を測定し、評価した。
に、第２図に示すように、金属パイプ１の先端より10mm
のところに、Ｆ＝１〜5Kgの荷重を加え、この後、水圧
タンクに投入し、3.5気圧で１時間、圧力をかけ、そし
てこの後、金属パイプ１と電気取り出し端子２との間の
電気絶縁抵抗を測定し、評価した。
各試料番号のシーズヒータ10本について、2000MΩ以上
を維持する最大荷重Ｆを求め、その分布を第２表に示し
た。
を維持する最大荷重Ｆを求め、その分布を第２表に示し
た。
第２表から明らかなように、試料番号１を示す従来のホ
ウケイ酸鉛ガラスを低融点ガラス５として使用した従来
のシーズヒータでは、2000MΩ以上を維持する荷重は、
Ｆ＝１〜4Kgまでばらつき、優れた封止特性は得られな
かった。
ウケイ酸鉛ガラスを低融点ガラス５として使用した従来
のシーズヒータでは、2000MΩ以上を維持する荷重は、
Ｆ＝１〜4Kgまでばらつき、優れた封止特性は得られな
かった。
しかし、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3を総量で0.05
重量％〜１重量％の範囲で分散させた試料番号8,9,10,1
1,12,13,14,15,16,17,18,19および20に示す本発明のシ
ーズヒータでは、全体的に強度は増大すると共に、ばら
つきは非常に少なくなり、優れた封止特性を示した。
重量％〜１重量％の範囲で分散させた試料番号8,9,10,1
1,12,13,14,15,16,17,18,19および20に示す本発明のシ
ーズヒータでは、全体的に強度は増大すると共に、ばら
つきは非常に少なくなり、優れた封止特性を示した。
一方、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3の総量が0.05重
量％未満である試料番号2,3,4,5,6および７のシーズヒ
ータおよびNiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3１重量％を
越える試料番号21,22,23および24のシーズヒータでは、
試料番号１で示す従来のシーズヒータと同様にばらつき
が大きくなり、特に１重量％を越える試料番号21,22,23
および24のシーズヒータでは、逆に封止特性は悪くなっ
た。
量％未満である試料番号2,3,4,5,6および７のシーズヒ
ータおよびNiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3１重量％を
越える試料番号21,22,23および24のシーズヒータでは、
試料番号１で示す従来のシーズヒータと同様にばらつき
が大きくなり、特に１重量％を越える試料番号21,22,23
および24のシーズヒータでは、逆に封止特性は悪くなっ
た。
このように、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3を従来の
ホウケイ酸鉛ガラスに総量で、0.05〜１重量％の範囲で
分散させた低融点ガラスで封止したシーズヒータは、優
れた封止特性を示した。
ホウケイ酸鉛ガラスに総量で、0.05〜１重量％の範囲で
分散させた低融点ガラスで封止したシーズヒータは、優
れた封止特性を示した。
なお、本発明の実施例においては、ホウケイ酸鉛ガラス
として、第１表に示す特性を示すものを使用したが、特
にこれに限定されるものではなく、他の特性を有するホ
ウケイ酸鉛ガラスであってもよい。
として、第１表に示す特性を示すものを使用したが、特
にこれに限定されるものではなく、他の特性を有するホ
ウケイ酸鉛ガラスであってもよい。
発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、金属パ
イプと電気取り出し端子との空隙を、NiO,CoO,Fe2O3，M
nO2およびCr2O3を総量で、0.05重量％〜１重量％の範囲
で分散させたホウケイ酸鉛ガラスからなる低融点ガラス
で封止するようにしているため、優れた封止特性を有す
るシーズヒータを得ることができ、その実用的価値は大
なるものである。
イプと電気取り出し端子との空隙を、NiO,CoO,Fe2O3，M
nO2およびCr2O3を総量で、0.05重量％〜１重量％の範囲
で分散させたホウケイ酸鉛ガラスからなる低融点ガラス
で封止するようにしているため、優れた封止特性を有す
るシーズヒータを得ることができ、その実用的価値は大
なるものである。
第１図は本発明の一実施例を示すシーズヒータの断面
図、第２図は同シーズヒータに荷重を加える状態を示す
簡略図である。 １……金属パイプ、２……電気取り出し端子、５……低
融点ガラス。
図、第２図は同シーズヒータに荷重を加える状態を示す
簡略図である。 １……金属パイプ、２……電気取り出し端子、５……低
融点ガラス。
Claims (1)
- 【請求項１】金属パイプと電気取り出し端子との空隙
を、NiO,CoO,Fe2O3，MnO2およびCr2O3を総量で、0.05重
量％〜１重量％の範囲で分散させたホウケイ酸鉛ガラス
からなる低融点ガラスで封止したことを特徴とするシー
ズヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068719A JPH0670911B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | シ−ズヒ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068719A JPH0670911B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | シ−ズヒ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227390A JPS61227390A (ja) | 1986-10-09 |
| JPH0670911B2 true JPH0670911B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=13381879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60068719A Expired - Lifetime JPH0670911B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | シ−ズヒ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670911B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07265697A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 脱臭エレメントの製造法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217602B2 (ja) * | 1972-07-24 | 1977-05-17 |
-
1985
- 1985-04-01 JP JP60068719A patent/JPH0670911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61227390A (ja) | 1986-10-09 |
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