JPS5914288A

JPS5914288A - シ−ズヒ−タ

Info

Publication number: JPS5914288A
Application number: JP57124070A
Authority: JP
Inventors: 英賢川西; 成尾　昇
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-07-15
Filing date: 1982-07-15
Publication date: 1984-01-25
Also published as: JPS6325472B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明Ｉ′ｉ、、シーズヒータに関し、特に使用時の電
気絶縁抵抗値（以下熱時絶縁抵抗値と称す）の高いシー
ズヒータを提供しようとするものである。

一般に、シーズヒータは第１図に示すように、両端に端
子棒１を備えたコイル状の電熱線２を金属パイプ３に挿
入し、この金属パイプ３に電融マグネシア、電融シリカ
等の電気絶縁粉末４を充填してなり、必要に応じて金属
パイプ３０両端をガラス６や耐熱性樹脂６で封口してな
るものである。

このシーズヒータは、加熱部品として、その非常に優れ
た性能１品質、簡便さなどから飛躍的に多用されてきて
おり、家庭電化製品を初め、各種工業用や宇宙開発、原
子力などの特殊用途に至るまで、その市場範囲は拡大し
てきている。その中でも高温用シーズヒータの用途は今
後さらに伸びていくもめと思われる。

ところが５世界的視野で、シーズヒータの性能および品
質の現状を見ると、充分満足できる状態ではない。

特に高温で用いるシーズ−二一夕にｂ・いてｔす、熱時
絶縁抵抗値は、極めて厳しい状況のもとで、製品設計さ
れている。

このため、使用するシーズヒータの形状、またはパイプ
表面温度を限定し、ある一定の条件下で使用されている
のが実情である。

本発明は、上記の欠点を解消し熱時絶縁抵抗値の高いシ
ーズヒータを提供するものである。

本発明の特徴は、従来の電融マグネシア粉末に、η型ま
たはθ型の結晶構造を有するアルミナ粉木を添加したと
ころにある。

従来より、電融マグネシア粉末に、アルミナ粉末を添加
した電気絶縁粉末を用いることにより、シーズヒータの
熱時絶縁抵抗値を高めることが可能であると報告されて
いる。

この原理は、電融マグネシア粉末の電気特性を原ｒ価補
償の理論により、高めようとするものである。

しかし、アルミナ粉末を添加した電融マグネシア粉末を
電気絶縁粉末とし、これを充填−１１００°Ｃ（１）　
ＩＩ！　度領域でわずか６〜１０分間熱処理するだけの
現在のシーズヒータの製造工程では上記の原子価補償に
よる反応は、はとんど進まず、シーズヒータの熱時絶縁
抵抗値を高めるには至らない。

η−アルミナ、またはθ−アルミナを混合する本発明に
おける熱時絶縁抵抗値の向上のメカニズムについては、
明らかでないが、恐らく、η型およびθ望アルミナ粉末
は、非常に活性であり、電融マグネシア粉末の表面また
はクラック内部に物理吸着している不安定な水分を取り
込み、アルミナ粉末自らは、安定な化学吸着水へ変化さ
せるために、電気絶縁抵抗値が高められると想定される
。

以下、本発明の実施例について説明する。

電気絶縁粉末４の主成分として、電融マグネシア粉末を
用い、との電融マグネシア粉末に、η−アルミナ、θ−
アルミナ、γ−アルミナ、α−アルミナのうち少なくと
も１種のアルミナ粉末を加え、これを電気絶縁粉末とし
て準備した。

なお、電融マグネシア粉末は下記第１表の組成比のもの
を用いた。

第１表Ｍｇ　Ｏ・・・・・・・・・９８〜９９重量％（５ａ　
Ｏ・・・・・・・・・０．２〜０．８重量％５１０２　
　・・・・・・・・・０．１〜０．３重量％Ａｌ２Ｏ３
・・・・・・・・・０．１〜０．３重量％Ｆ６２０３・
・・・・・・・・０．０７〜０．１３重量％また電熱線
２として、線径０．２９　ｍｍのニクロム線第１種を用
い、これを巻径２ｍｍのコイル状とし両端に端子棒１を
接続した。

さらに、金属パイプ３として、長さ４１３　ｍｍ外径８
ｍｍ、肉厚０．４　ｐ　ｔｎｒｎのＮＣｊＦ２Ｐ（商品
名インコロイ８ｏＯ）を用いた。

この金属パイプ３に、上記端子棒１を両端に接続した電
熱線２を挿入し、この金属パイプ３にあらかじめ準備し
ておいた上記電気絶縁粉末４を充填し、圧延減径、焼鈍
（１０００°Ｃ，１０分間）の各工程を経て、長さ５０
０９ｒＬｍ、外径５．（５ｍｍとし、さらに金属パイプ
３の両端を低融点ガラス６お」こび耐熱性樹脂６で封口
して、試料番号２〜３３のシーズヒータを完成した。

なお、試料番号２〜３３のシーズヒータに添加したアル
ミナ粉末の種類および添加量は第２表に示す通りである
。

′ｉ１．た比較のために、上記第１表の組成比の電融マ
グネシア粉末のみを電気絶縁粉末４として用い従来のシ
ーズヒータ（試料番号１）を作成した。

上記試料番号１〜３３の各シーズヒータについて絶縁性
能および耐電圧を調べ、第２表に示した。

絶縁性能は、金属パイプの表面温度７６００Ｃとした状
態における絶縁抵抗値（熱時絶縁抵抗値）と、室温での
絶縁抵抗値（冷時絶縁抵抗値）を測定することにより行
った。

第２表［また、第２図に、θ−アルミナおよびθ−アルミナの総
重量に対する熱時絶縁抵抗値の関係を示した。

第２表および第２図から明らかなように、ｒ−アルミナ
およびα−アルミナのみを添加した試料番号４，５，１
１．１２，２０，２２，２３゜２６では、添加量にかか
わらず、従来の試料番号１のシーズヒータに比べて、熱
時絶縁抵抗値は、はぼ同等であり効果は得られない。

一方、θ−アルミナおよびθ−アルミナを総重量で０．
１％から３％添加した試料番号６，７，８゜９．１０，
１７，１８，１９，２１．２４，２６゜２７．２８では
、従来のシーズヒータに比較して、２〜６倍向上し、著
しい効果が得られた。

即ち、θ−アルミナ、θ−アルミナ、α−アルミナ、−
または、ｒ−アルミナが共存しても、θ−アルミナおよ
びθ−アルミナの総重量が０．１％〜３％の範囲であれ
ば効果が得られることが判明した。

θ−アルミナおよびθ−アルミナの総重量が０．１％以
下である試料番号２および３では、θ−アルミナ、θ−
アルミナの効果は得られず、従来の試料番号１のシーズ
ヒータと同様のレベルであった。

θ−アルミナおよびθ−アルミナの総重量が３％以上で
ある試料番号２９，３０，３１．３２゜３３でハ、添加
するθ−アルミナおよびθ−アルミナ自身の熱時絶縁抵
抗値が低いために、従来のシーズヒータより逆に低い値
となり効果は得られない。

なお、耐電圧特性については、特に大きな差はなく、は
ぼ同レベルであった。

さらに、冷時絶縁抵抗値は、金属パイプ３の両端を低融
点ガラスおよび耐熱性樹脂で、封口しているため、すべ
て２０００ＭΩ以上あった。

以上の説明から明らかなように、本発明によればθ−ア
ルミナまたはθ−アルミナを電融マグネシア粉末に混合
することにより、熱時絶縁低抗値の著しく高いシーズヒ
ータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一般的なシーズヒータの断面図、第２図は本
発明の実施例におけるθ−アルミナおよびθ−アルミナ
の総重量と熱時絶縁抵抗値との関係を示す特性図である
。２・・・・・・電熱線、３・・・・・・金属パイプ、４
・・・・・・電気絶縁粉末。

Claims

【特許請求の範囲】

金属パイプに電熱線を挿入するとともに、電気絶縁粉末
を充填してなり、前記電気絶縁粉末として、電融マグネ
シア粉末にη−アルミナまたはθ−アルミナのうち少な
くとも１種以上のアルミナ粉末を重量比で０．１％〜３
％の範囲で混合したものを用いたシーズヒータ。