JPS5914289A

JPS5914289A - シ−ズヒ−タ

Info

Publication number: JPS5914289A
Application number: JP12408982A
Authority: JP
Inventors: 英賢川西
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

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】本発明は封口型の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。

一般ニ、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に電融マグネシア等の電気絶縁
粉末を充填してなり、必要に応じて金属パイプ３の両端
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
光性能９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＝［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のと思われる。

ところが、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彦い。

特に、高温で用いるシーズヒータにおいては、熱時絶縁
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、電融マグネシア粉末より、水分の吸着
能力の犬なる無機系乾燥剤を、従来の電気絶縁粉末であ
る電融マグネシア粉末に混合したところにある。

従来の封口型シーズヒータでは、低融点ガラス等で封止
する前に、あらかじめ９ｏｏ℃の温度領域で除湿処理が
行なわれる。

しかし、この処理だけでは電融マグネシア粉末に吸着し
ている水分は完全に取り除くことができない。また、除
湿処理後、封止するまでに幾分かの水分が再び吸着され
る。

これらの吸着された水分は完成されたシーズヒータの絶
縁特性、特に熱時絶縁抵抗値を低下させるように作用す
る。

この現象は比較的結晶の表面がクリーンな高純度電融マ
グネシア粉末はど大きい。このため、高温用シーズヒー
タに高純度電融マグネシア粉末をる。

しかし、本発明によれば電融マグネシア粉末より水分の
吸着能力の大なる無機系乾燥剤を混合することにより、
除湿処理工程で除湿が不可能な吸着水や、除湿処理後シ
ーズヒータ内部に侵入する水分を上覧乾燥剤が吸着し、
電気特性に対して安定な化学吸着水に変化させるだめ、
シーズヒータの電気特性は著しく高められる。

尚、乾燥剤としては高温領域（約８００’Ｃまで）で、
化学的に安定な無機系乾燥剤がよいが、特にこの温度以
下でも問題はない。

さらに、電気絶縁物であり熱伝導に優れ柔い物質が理想
であるが、添加量が少ない場合は特にこれらの条件は必
要としない。

このような無機系乾燥剤としてシリカ、ジルコニアおよ
びこれらの化合物がよい。

一方、添加量としては一少ないほうがよい。多い場合は
乾燥剤自身による絶縁低下の作用が大きく、かえって熱
時絶縁抵抗値を下げる。

以−七の理由により、添加する無機系乾燥剤の量は０．
１重量％〜３重量％以下がよい。

以下、本発明について具体的な実施例に基づいて説明す
る。

（実施例１）電気絶縁粉末の主成分として、電融マグネシア粉末を用
い、との電融マグネシア粉末にシリカ粉末を加え、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ＭｇＯ９８〜９９　　重量％Ｃａｂ、　　　　　０．２〜０．８　　重量％５ｉ０２
０．１〜０．３　　重量％Ａｌ２Ｏ３０，’１〜０．３　　重量％Ｆｅ２ｅ３０．
０７〜０．１３重量％また電熱線２としてニクロム線第１種を用いこれをコイ
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、ＮＣＦ２ｐ（商品品イン
コロイ８０ｏ）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（１１００℃、１０分間）の各
工程を経たのち金属パイプ３０両端を低融点ガラス６お
よび耐熱性樹脂６で封口して、試料番号２〜９のシーズ
ヒータを完成した。

なお、試料番号２〜９のシーズヒータに添加したシリカ
粉末の添加量は第２表に示す通りである。

また、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〜ｉ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−ｒｔｓｏ℃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。

また、第２図にシ・リカ粉末の添加量と熱時絶縁抵抗値
との関係を示した。

第２表第２表および第２図から明らかなように、シリカ粉末を
０．１重量％〜３重量％添加した試料番号４．５，６．
７のシーズヒータでは、従来の試料番号１のシーズヒー
タに比べて待時絶縁抵抗値は一方、０．１重量％より少
ない試料番号２，３および３重量％より多い試料番号８
，９では、従来のシーズヒータに比べて、待時絶縁抵抗
値は同程度か低くなり効果は得られない。

なお、耐電圧特性および冷時絶縁抵抗値はほぼ同レベル
！あり、問題はない。

以上の実施例より、添加したシリカ粉末はある添加量に
おいて、シーズヒータの待時絶縁抵抗値を高めるように
作用することが明らかとなった。

（実施例２）電気絶縁粉末４の主成分として、実施例１と同様の電融
マグネシア粉末を用い、との電融マグネシア粉末にジル
コニア粉末を１重量圧加え、これを電気絶縁粉末として
準備した。

以下、実施例１と同様にして試料番号１ｏのシーズヒー
タを完成した。

この完成したシータピークについて、実施例１と同様に
して、絶縁性能および耐電圧特性について測定した。

この結果を第３表に示す。

第３表冷時絶縁抵抗値　　　２０００ＭΩ以上熱時絶縁抵抗値
　　　　　１９．８ＭΩ耐　　電　　圧　　　　１８０
０Ｖ　　以上第３表から明らかなように、ジルコニア粉
末は７−ズヒータの待時絶縁抵抗値を高めるように作用
するが明らかとなった。

（実施例３）電気絶縁粉末４の主成分として、実施例１と同様の電融
マグネシア粉末を用い、との電融マグネシア粉末にアル
ミナ−シリカ系化合物を１重量係加えこれを電気絶縁粉
末として準備した。

以下、実施例１と同様にして、試料番号１１のシーズヒ
ータを完成した。

この完成したシーズヒータについて、実施例１と同様に
して、絶縁性能および耐電圧特性について測定した。

この結果を第４表に示す。

第４表冷時絶縁抵抗値　　２０００　　ＭΩΩ以上待時絶縁抵
抗値　　　２２：６ＭΩ 耐　　電　　圧　　　１８００　　Ｖ　　以上第４表か
ら明らかなように、アルミナ−シリカ系化合物は、シー
ズヒータの待時絶縁抵抗値を高めるように作−用するこ
とが明らかとなった。

以上の実施例から明らかなように、本発明によればシリ
カ、ジルコニア、およびこれらの化合物からなる無機系
乾燥剤を従来の電融マグネシア粉末に混合することによ
り、待時絶縁抵抗値の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シリカ粉末の添加量と待時絶縁抵抗
値との関係を示す特性図である。２・・・・・・電熱線、３・・川・金属パイプ、４・・
・・・・電気絶縁粉末。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　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、上記金属パイプの両端を対重してな
り、前記電気絶縁粉末として、電融マグネシア粉末より
も吸着力の強い無機系乾燥剤を混合した電融マグネシア
粉末を用いたシーズヒータ。
（２）無機系乾燥剤は、シリカ、ジルコニアおよびこれ
らの化合物のうちの少なくとも１種の酸化物である特許
請求の範囲第１項記載のシーズヒータ。