JPH0751752Y2 - セラミックヒータ - Google Patents
セラミックヒータInfo
- Publication number
- JPH0751752Y2 JPH0751752Y2 JP1987178138U JP17813887U JPH0751752Y2 JP H0751752 Y2 JPH0751752 Y2 JP H0751752Y2 JP 1987178138 U JP1987178138 U JP 1987178138U JP 17813887 U JP17813887 U JP 17813887U JP H0751752 Y2 JPH0751752 Y2 JP H0751752Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- metal outer
- outer tube
- heater
- heating element
- 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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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は一般家庭用、電子部品用、産業機器用及び自動
者等の広汎に利用し得るセラミックヒータに関するもの
である。
者等の広汎に利用し得るセラミックヒータに関するもの
である。
一般にセラミックを基本とするヒータとしてはアルミ
ナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等の焼結体中にタング
ステン、モリブデン、TiNまたはWC等を主体とする発熱
抵抗体を施したヒータが主流である。この様なセラミッ
クヒータは電気絶縁性、耐薬品性および耐熱性に優れて
いると言う利点があり、現在例えばファンヒータ等の燃
料添加または気化に使用し、ヒータの耐久性の向上や燃
料の早期気化および添加等の特性向上が期待されてい
る。
ナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等の焼結体中にタング
ステン、モリブデン、TiNまたはWC等を主体とする発熱
抵抗体を施したヒータが主流である。この様なセラミッ
クヒータは電気絶縁性、耐薬品性および耐熱性に優れて
いると言う利点があり、現在例えばファンヒータ等の燃
料添加または気化に使用し、ヒータの耐久性の向上や燃
料の早期気化および添加等の特性向上が期待されてい
る。
従来、第３図乃至第５図に示す如く、Al2O3、Si3N4又は
AlN質焼結体からなるセラミック発熱体Ｈは内部にタン
グステンまたはモリブデン等の高融点金属からなる発熱
抵抗体Ｒを埋設しており、この発熱抵抗体Ｒの両端を発
熱体Ｈ外周部の電極部21,22に接続している。このよう
なセラミック発熱体Ｈはヒータ本体の金属外管Ｔの先端
に固定し、該金属外管Ｔの後端に設ける外部電極23,24
に前記セラミック発熱体Ｈの電極部とリード線25,26を
介して接続するようにしている。
AlN質焼結体からなるセラミック発熱体Ｈは内部にタン
グステンまたはモリブデン等の高融点金属からなる発熱
抵抗体Ｒを埋設しており、この発熱抵抗体Ｒの両端を発
熱体Ｈ外周部の電極部21,22に接続している。このよう
なセラミック発熱体Ｈはヒータ本体の金属外管Ｔの先端
に固定し、該金属外管Ｔの後端に設ける外部電極23,24
に前記セラミック発熱体Ｈの電極部とリード線25,26を
介して接続するようにしている。
そして、この様な従来のセラミックヒータの構造におい
て特に商用電源100V程度の高い電圧を使用する場合、前
記セラミック発熱体Ｈの電極部21,22及びリード線25,26
金属外管相互に放電が生じるため、これらの空間にこれ
ら電極部及びリード線と金属外管との放電を防止するた
めの絶縁材Ｉ（シリコンゴム及び無機充填材等）が充填
されていた。
て特に商用電源100V程度の高い電圧を使用する場合、前
記セラミック発熱体Ｈの電極部21,22及びリード線25,26
金属外管相互に放電が生じるため、これらの空間にこれ
ら電極部及びリード線と金属外管との放電を防止するた
めの絶縁材Ｉ（シリコンゴム及び無機充填材等）が充填
されていた。
しかし乍ら、上記従来構造においては前記電極部間及び
リード線間が絶縁材Ｉにより完全に絶縁されているた
め、雷サージテスト（9000V×40μsec）においてこれら
電極部間及びリード線間において放電が不可能となるた
めセラミック発熱体内の発熱抵抗体間で放電してしまう
のでセラミック焼結体の絶縁破壊が生じ前記発熱体が完
全に破壊されてしまうという問題がある。
リード線間が絶縁材Ｉにより完全に絶縁されているた
め、雷サージテスト（9000V×40μsec）においてこれら
電極部間及びリード線間において放電が不可能となるた
めセラミック発熱体内の発熱抵抗体間で放電してしまう
のでセラミック焼結体の絶縁破壊が生じ前記発熱体が完
全に破壊されてしまうという問題がある。
本考案者は上記に鑑み研究の結果、セラミック焼結体外
の導通部分において落雷による高電圧を放電させること
により前記セラミック発熱体の破壊が防止できることを
知見した。
の導通部分において落雷による高電圧を放電させること
により前記セラミック発熱体の破壊が防止できることを
知見した。
本考案においては、雷サージテスト（9000V×40μsec）
においてセラミック発熱体が破壊しない商用電源100Vに
おいて使用可能なセラミックヒータを提供するものであ
る。
においてセラミック発熱体が破壊しない商用電源100Vに
おいて使用可能なセラミックヒータを提供するものであ
る。
本考案によればセラミック焼結体内に発熱抵抗体を埋設
し、この発熱抵抗体の両端をセラミック焼結体外周の電
極部に接続したセラミック発熱体をヒータ本体の金属外
管先端に固定し、該金属外管の後端に設ける外部接続端
子をリード線を介して前記セラミック発熱体の電極部に
接続したセラミックヒータの構造において、前記ラミッ
ク発熱体の電極部及びリード線と前記金属外管との間に
放電遮蔽材を設け、且つ少なくとも前記セラミック発熱
体の電極部間若しくはこれらに接続するリード線間に粒
径が10〜3000μｍのセラミック粉末を充填したことを特
徴とするセラミックヒータを提供される。
し、この発熱抵抗体の両端をセラミック焼結体外周の電
極部に接続したセラミック発熱体をヒータ本体の金属外
管先端に固定し、該金属外管の後端に設ける外部接続端
子をリード線を介して前記セラミック発熱体の電極部に
接続したセラミックヒータの構造において、前記ラミッ
ク発熱体の電極部及びリード線と前記金属外管との間に
放電遮蔽材を設け、且つ少なくとも前記セラミック発熱
体の電極部間若しくはこれらに接続するリード線間に粒
径が10〜3000μｍのセラミック粉末を充填したことを特
徴とするセラミックヒータを提供される。
本考案においてはセラミック発熱体の電極及びリード線
と金属外管とが放電遮蔽材（絶縁管及び絶縁性チュー
ブ）により遮蔽されている事が重要である。商用電源10
0Vにより使用される発熱体はこの放電遮蔽材がないと電
極およびリード線と金属外管とが極めて近傍している場
合、これらが放電してセラミックヒータの機能が果たせ
ない。
と金属外管とが放電遮蔽材（絶縁管及び絶縁性チュー
ブ）により遮蔽されている事が重要である。商用電源10
0Vにより使用される発熱体はこの放電遮蔽材がないと電
極およびリード線と金属外管とが極めて近傍している場
合、これらが放電してセラミックヒータの機能が果たせ
ない。
また、電極間とリード線間に粒径が10〜3000μｍのセラ
ミック粉末が充填されている事が重要である。これによ
り、落雷のあったとき高電圧は電極間及びリード線間を
前記セラミック粉末粒子間の空隙を通して放電させるこ
とができ、そのためセラミック焼結体内の発熱抵抗体間
で放電することにより焼結体及び発熱体の絶縁破壊を起
こさせることができいない。前記セラミック粉末の粒径
が10μｍ未満であると該粉末の充填性が良すぎて充分な
放電が為し得る空隙が形成されず、3000μｍを越えると
実際上粒子が粗すぎて実用性がない。好ましくは10〜50
0μｍである。
ミック粉末が充填されている事が重要である。これによ
り、落雷のあったとき高電圧は電極間及びリード線間を
前記セラミック粉末粒子間の空隙を通して放電させるこ
とができ、そのためセラミック焼結体内の発熱抵抗体間
で放電することにより焼結体及び発熱体の絶縁破壊を起
こさせることができいない。前記セラミック粉末の粒径
が10μｍ未満であると該粉末の充填性が良すぎて充分な
放電が為し得る空隙が形成されず、3000μｍを越えると
実際上粒子が粗すぎて実用性がない。好ましくは10〜50
0μｍである。
第１図及び第２図は本考案の実施例を示すものであり、
第１図は縦断面図、第２図はＡ−Ａ線拡大断面図であ
る。この実施例に使用したセラミック発熱体ＨはSi3N4
質焼結体である。このヒータはSi3N4の生成形体にTiNと
Si3N4との混合ペーストをスクリーン印刷した後、更に
前記と同一のSi3N4の生成形体を前記ペーストを挾んで
積層し、これらに圧力を加えながら焼結して得た。そし
て、得られたSi3N4質焼結体から成るヒータの側面を研
削して内部の発熱抵抗体Ｒを露出させ、その露出部分に
メタライズ後、ニッケルメッキを施し、その上に陰陽の
電極部１、２をロウ付けした。この様なセラミック発熱
体Ｈはヒータ本体の金属外管Ｔの先端に固定し、該金属
外管Ｔの後端に設ける外部接続端子３、４に前記セラミ
ック発熱体Ｈの電極部１、２をリード線5,6を介して接
続している。そして、前記セラミック発熱体Ｈの電極部
１、２と前記金属外管Ｔとの空間に該電極部１、２と金
属外管Ｔとの高電圧の放電を防止するセラミック焼結体
からなる放電遮蔽材である絶縁管I1を設け、また前記リ
ード線５、６を絶縁性チューブI2、I2内に挿貫して同様
に金属外管Ｔとの高電圧放電を防止するようにし、さら
に金属外管Ｔ内の前記電極部１、２、リード線５、６、
金属外管Ｔ、セラミック絶縁管I1および絶縁性チューブ
I2、I2との隙間にアルミナ粉末７を充填した。即ち、電
極部１、２及びリード線５、６はセラミック絶縁管I1又
は絶縁チューブI2、I2を介して金属外管Ｔから絶縁され
る一方、電極部１、２間およびリード線５、６間はセラ
ミック粉末７の粒子間を介して放電可能に形成する。
第１図は縦断面図、第２図はＡ−Ａ線拡大断面図であ
る。この実施例に使用したセラミック発熱体ＨはSi3N4
質焼結体である。このヒータはSi3N4の生成形体にTiNと
Si3N4との混合ペーストをスクリーン印刷した後、更に
前記と同一のSi3N4の生成形体を前記ペーストを挾んで
積層し、これらに圧力を加えながら焼結して得た。そし
て、得られたSi3N4質焼結体から成るヒータの側面を研
削して内部の発熱抵抗体Ｒを露出させ、その露出部分に
メタライズ後、ニッケルメッキを施し、その上に陰陽の
電極部１、２をロウ付けした。この様なセラミック発熱
体Ｈはヒータ本体の金属外管Ｔの先端に固定し、該金属
外管Ｔの後端に設ける外部接続端子３、４に前記セラミ
ック発熱体Ｈの電極部１、２をリード線5,6を介して接
続している。そして、前記セラミック発熱体Ｈの電極部
１、２と前記金属外管Ｔとの空間に該電極部１、２と金
属外管Ｔとの高電圧の放電を防止するセラミック焼結体
からなる放電遮蔽材である絶縁管I1を設け、また前記リ
ード線５、６を絶縁性チューブI2、I2内に挿貫して同様
に金属外管Ｔとの高電圧放電を防止するようにし、さら
に金属外管Ｔ内の前記電極部１、２、リード線５、６、
金属外管Ｔ、セラミック絶縁管I1および絶縁性チューブ
I2、I2との隙間にアルミナ粉末７を充填した。即ち、電
極部１、２及びリード線５、６はセラミック絶縁管I1又
は絶縁チューブI2、I2を介して金属外管Ｔから絶縁され
る一方、電極部１、２間およびリード線５、６間はセラ
ミック粉末７の粒子間を介して放電可能に形成する。
〔実験例１〜６〕 前記従来例と２〜75μの粒径のアルミナ粉末７を充填し
た本実施例とに夫々9000Vの電圧を印加した後のセラミ
ック発熱体の外観を調べると共に、9000V印加前後の発
熱抵抗体の抵抗値の変化を調べた。これらの結果を実験
例１〜６として第１表に示す。
た本実施例とに夫々9000Vの電圧を印加した後のセラミ
ック発熱体の外観を調べると共に、9000V印加前後の発
熱抵抗体の抵抗値の変化を調べた。これらの結果を実験
例１〜６として第１表に示す。
第１表から理解される様に、従来例のものは金属外管Ｔ
と電極部間及びリード線間が放電遮蔽材である絶縁管I1
及び絶縁性チューブI2により完全にシールドされている
ものでは、高電圧印加時の放電はこれらの間で行われ
ず、セラミック焼結体内の発熱抵抗体間で行われるた
め、焼結体は高電圧放電時に絶縁破壊によりクラックが
発生した。また、実験例２においては、高電圧印加時の
放電は電極部間又はリード線間の充填粉末の粒径が10μ
ｍ未満と小さいために充填果たし得ず、実験例１と同様
発熱体Ｈが破壊した。これに対し、実験例３〜６は金属
外管中に充填するアルミナ粉末の粒径が10μｍ以上と充
分大きいので電極部１、２間及びリード線５、６におい
て放電を果たすことができ、セラミック焼結体への影響
がなく絶縁破壊によるクラックの発生は無かった。ま
た、高電圧（9000V）印加後においてもセラミック焼結
体内の発熱抵抗体の抵抗値変化は皆無に等しかった。
と電極部間及びリード線間が放電遮蔽材である絶縁管I1
及び絶縁性チューブI2により完全にシールドされている
ものでは、高電圧印加時の放電はこれらの間で行われ
ず、セラミック焼結体内の発熱抵抗体間で行われるた
め、焼結体は高電圧放電時に絶縁破壊によりクラックが
発生した。また、実験例２においては、高電圧印加時の
放電は電極部間又はリード線間の充填粉末の粒径が10μ
ｍ未満と小さいために充填果たし得ず、実験例１と同様
発熱体Ｈが破壊した。これに対し、実験例３〜６は金属
外管中に充填するアルミナ粉末の粒径が10μｍ以上と充
分大きいので電極部１、２間及びリード線５、６におい
て放電を果たすことができ、セラミック焼結体への影響
がなく絶縁破壊によるクラックの発生は無かった。ま
た、高電圧（9000V）印加後においてもセラミック焼結
体内の発熱抵抗体の抵抗値変化は皆無に等しかった。
上述の如く本考案においては、雷サージテストにおいて
セラミック焼結体及び発熱抵抗体が破壊せず、商用電源
100Vにおいて使用可能なセラミックヒータを提供するこ
とができる。
セラミック焼結体及び発熱抵抗体が破壊せず、商用電源
100Vにおいて使用可能なセラミックヒータを提供するこ
とができる。
第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すのもであ
り、第１図はヒータの縦断面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線拡大断面図、第３図乃至第５図は従来例を示すもの
であり、第３図はヒータの縦断面図、第４図は第３図の
Ｂ−Ｂ線拡大断面図、第５図は第３図のＣ−Ｃ線拡大断
面図である。 Ｈ……セラミック発熱体 I1……絶縁管 I2……絶縁性チューブ Ｒ……発熱抵抗体 Ｔ……金属外管 １、２……電極部 ３、４……外部接続端子 ５、６……リード線
り、第１図はヒータの縦断面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線拡大断面図、第３図乃至第５図は従来例を示すもの
であり、第３図はヒータの縦断面図、第４図は第３図の
Ｂ−Ｂ線拡大断面図、第５図は第３図のＣ−Ｃ線拡大断
面図である。 Ｈ……セラミック発熱体 I1……絶縁管 I2……絶縁性チューブ Ｒ……発熱抵抗体 Ｔ……金属外管 １、２……電極部 ３、４……外部接続端子 ５、６……リード線
Claims (1)
- 【請求項１】発熱抵抗体をセラミック焼結体内に埋設
し、該セラミック焼結体の端部に電極部を形成したセラ
ミック発熱体を、ヒータ本体を成す金属外管の先端側に
挿入固定し、前記電極部と金属外管の後端に設けた外部
接続端子とを金属外管内部を通したリード線を介して接
続したセラミックヒータにおいて、前記電極部及び該電
極部とリード線との接続部を含む部位をセラミック絶縁
管で覆うとともに、接続部より外部接続端子間に至るリ
ード線を絶縁性チューブで覆い、かつ前記金属外管内部
に、粒径が10〜3000μｍのセラミック粉末を充填したこ
とを特徴とするセラミックヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987178138U JPH0751752Y2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | セラミックヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987178138U JPH0751752Y2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | セラミックヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0181896U JPH0181896U (ja) | 1989-05-31 |
| JPH0751752Y2 true JPH0751752Y2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=31469770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987178138U Expired - Lifetime JPH0751752Y2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | セラミックヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751752Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237809A (en) * | 1975-09-17 | 1977-03-24 | Tomioka Kikai Seisakushiyo Kk | Noncompressive stone roll |
| JPS6015779B2 (ja) * | 1981-04-03 | 1985-04-22 | 大東興業株式会社 | 防蝕カバ−構造 |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP1987178138U patent/JPH0751752Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237809A (en) * | 1975-09-17 | 1977-03-24 | Tomioka Kikai Seisakushiyo Kk | Noncompressive stone roll |
| JPS6015779B2 (ja) * | 1981-04-03 | 1985-04-22 | 大東興業株式会社 | 防蝕カバ−構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0181896U (ja) | 1989-05-31 |
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