JPS5986181A - セラミツクヒ−タ−の製造方法 - Google Patents
セラミツクヒ−タ−の製造方法Info
- Publication number
- JPS5986181A JPS5986181A JP19476882A JP19476882A JPS5986181A JP S5986181 A JPS5986181 A JP S5986181A JP 19476882 A JP19476882 A JP 19476882A JP 19476882 A JP19476882 A JP 19476882A JP S5986181 A JPS5986181 A JP S5986181A
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- Japan
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- ceramic
- heating wire
- section
- circular
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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。
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、ディーゼルエンジン用グローゾラグ、同エン
ジンの吸気加熱用ヒーター又はガス、石油バーナー用イ
グナイター或いは半田ごて、電子レンジその他のオーブ
ン用ヒーター等に用いられるセラミックヒータ−の製造
方法に関するものであり、従来この釉のセラミックヒー
タ−としては第１図（イ）及び（ロ）に示す如く断面円
形のセラミック絶縁体１中に発熱線コイル２′を埋設し
発熱体３としｔ、−モのが知られている。
ジンの吸気加熱用ヒーター又はガス、石油バーナー用イ
グナイター或いは半田ごて、電子レンジその他のオーブ
ン用ヒーター等に用いられるセラミックヒータ−の製造
方法に関するものであり、従来この釉のセラミックヒー
タ−としては第１図（イ）及び（ロ）に示す如く断面円
形のセラミック絶縁体１中に発熱線コイル２′を埋設し
発熱体３としｔ、−モのが知られている。
前記発熱体において、発熱線コイル２が図中点線で示す
如き円形コイル状で、セラミック絶縁体１中に、その外
周に対し同心円状に埋設されていれば、セラミック絶縁
体内部及び表面に対して温度分布が均一となり数句状態
等によっても変化のないセラミックヒータ−として７！
適なものとなるものであるが発熱体の成形時において、
予め円形に成形されたコイル状発熱線を成形型内に置き
、これに焼結用セラミック粉末を充填してホットプレス
により圧縮焼結せしめる際、一方向（図中矢印で示す上
下方向）からの加圧により、圧縮成形後埋設された発熱
線コイル２′は、実線で示す如き楕円形状とならざるを
得す、円形コイルＪｉ状のまま円形断面のセラミック絶
縁体中に埋設することは製造上困難であった。
如き円形コイル状で、セラミック絶縁体１中に、その外
周に対し同心円状に埋設されていれば、セラミック絶縁
体内部及び表面に対して温度分布が均一となり数句状態
等によっても変化のないセラミックヒータ−として７！
適なものとなるものであるが発熱体の成形時において、
予め円形に成形されたコイル状発熱線を成形型内に置き
、これに焼結用セラミック粉末を充填してホットプレス
により圧縮焼結せしめる際、一方向（図中矢印で示す上
下方向）からの加圧により、圧縮成形後埋設された発熱
線コイル２′は、実線で示す如き楕円形状とならざるを
得す、円形コイルＪｉ状のまま円形断面のセラミック絶
縁体中に埋設することは製造上困難であった。
而して前記楕円コイル形状の発熱線を断面円形のセラミ
ック絶縁体中に埋設した構造の発熱体３は１発熱線コイ
ル２′とセラミック絶縁体１０表面との距離が一様でな
くなるため温度差を生じセラミック割れを生じ易く、又
発熱体３０表面における温度分布が不均一となる等欠点
を有するものであった。
ック絶縁体中に埋設した構造の発熱体３は１発熱線コイ
ル２′とセラミック絶縁体１０表面との距離が一様でな
くなるため温度差を生じセラミック割れを生じ易く、又
発熱体３０表面における温度分布が不均一となる等欠点
を有するものであった。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は発
熱による内部及び外周に対する温度分布が均一で、昇温
特性の優れた。取付けの容易な円形断面をもつセラミッ
クヒータ−の製造方法を提供することにあり、一定寸法
のＵ字状に折曲げられた円形コイル状発熱線をセラミッ
ク粉体中に埋設し、長方形の仮成形体を作り、ホットプ
レスにより加熱圧縮してその長辺を１１ぼ捧に短縮させ
るとともにセラミック粉体を焼結させて断面が擬似円形
状のセラミック焼結成形体とし同時に内部に埋設されて
いる発熱線コイルを最適な所定の寸法形状をもつ楕円コ
イル形状に変形させる。
熱による内部及び外周に対する温度分布が均一で、昇温
特性の優れた。取付けの容易な円形断面をもつセラミッ
クヒータ−の製造方法を提供することにあり、一定寸法
のＵ字状に折曲げられた円形コイル状発熱線をセラミッ
ク粉体中に埋設し、長方形の仮成形体を作り、ホットプ
レスにより加熱圧縮してその長辺を１１ぼ捧に短縮させ
るとともにセラミック粉体を焼結させて断面が擬似円形
状のセラミック焼結成形体とし同時に内部に埋設されて
いる発熱線コイルを最適な所定の寸法形状をもつ楕円コ
イル形状に変形させる。
而して前記焼結成形体中に埋設されている２条の平行し
た楕円コイル状発熱線の外接円と、セラミック絶縁体外
径との比が最適な数値となる所定の寸法に焼結成形体の
外周を研削加工し仕上げ、１所面円形のセラミックヒー
タ−を製造するものである。
た楕円コイル状発熱線の外接円と、セラミック絶縁体外
径との比が最適な数値となる所定の寸法に焼結成形体の
外周を研削加工し仕上げ、１所面円形のセラミックヒー
タ−を製造するものである。
以下本発明製造方法の具体的実Ａｆｌｊ例につき、付図
を用いて詳ｔｉｌｌに説明するが、ここでは−例として
外径４．Ｑｍｙの円形断面を有するセラミックヒータ−
ｏＷ造方法について述べる。
を用いて詳ｔｉｌｌに説明するが、ここでは−例として
外径４．Ｑｍｙの円形断面を有するセラミックヒータ−
ｏＷ造方法について述べる。
先づｍ２図（イ）に示す如きＵ字状に折曲けられた発熱
線コイル４を準備する。この発熱線コイル４は、タング
ステン（Ｗ）もしくはモリブデン（Ｍｏ ）の如き抵抗
発熱線材からなる線径Ｑ、２ｖｍの発熱線を外径ｄ＝ｉ
、Ｑｓｙｕの円形スパイラル状に巻き、これをＵ字状に
折曲げ、同図（ロ）に示す如く、折曲げられた平行部分
における２本の発熱線コイル４−１及び４−２の外側間
隔りを５．Ｑｍｔになるように設定し形成してなるもの
であって、その両端部には後工桿において＋１１ｑ′市
極及び接地側電極に接続されるリード線５を接続してお
く。
線コイル４を準備する。この発熱線コイル４は、タング
ステン（Ｗ）もしくはモリブデン（Ｍｏ ）の如き抵抗
発熱線材からなる線径Ｑ、２ｖｍの発熱線を外径ｄ＝ｉ
、Ｑｓｙｕの円形スパイラル状に巻き、これをＵ字状に
折曲げ、同図（ロ）に示す如く、折曲げられた平行部分
における２本の発熱線コイル４−１及び４−２の外側間
隔りを５．Ｑｍｔになるように設定し形成してなるもの
であって、その両端部には後工桿において＋１１ｑ′市
極及び接地側電極に接続されるリード線５を接続してお
く。
ついで前記発熱線コイル４を、第６図（イ）に示す如き
長辺りをもちほぼ長方形をなす仮成形型内において窒化
珪素（８’３Ｎ４ ）を主体としたセンミック粉体６を
充填してプレス圧１．５００〜２．０００Ｋｇ ／ Ｇ
２で仮成形体Ｉを作る。
長辺りをもちほぼ長方形をなす仮成形型内において窒化
珪素（８’３Ｎ４ ）を主体としたセンミック粉体６を
充填してプレス圧１．５００〜２．０００Ｋｇ ／ Ｇ
２で仮成形体Ｉを作る。
つぎに前記仮成形体７の長辺りの寸法が同図（ロ）に示
す如くＡ程度となるように、ホットプレス（図示せず）
でＰ方向から加圧し、セラミック粉体を焼結せしめ焼結
成形体８とする。
す如くＡ程度となるように、ホットプレス（図示せず）
でＰ方向から加圧し、セラミック粉体を焼結せしめ焼結
成形体８とする。
前記せる条件により焼結成形されたセラミック内に埋設
される発熱線コイル４′の形状はＰ方向からの加圧によ
り短径ｄ’＝Ｑ、８ａｖ、長径ｄ’＝ １．３顛の栴円
状となシ、短径と長径の比率は約６２：！ １００となる。又Ｕ字状に折曲げられた平行部分におけ
る２本の発熱線コイル４′−１及び４′−２の外接円（
図中点線で示す）の径Ｄ′は約２．０ＩＩＩＩとなるよ
うに成形される。
される発熱線コイル４′の形状はＰ方向からの加圧によ
り短径ｄ’＝Ｑ、８ａｖ、長径ｄ’＝ １．３顛の栴円
状となシ、短径と長径の比率は約６２：！ １００となる。又Ｕ字状に折曲げられた平行部分におけ
る２本の発熱線コイル４′−１及び４′−２の外接円（
図中点線で示す）の径Ｄ′は約２．０ＩＩＩＩとなるよ
うに成形される。
而して最後に第４図に示す如くセラミック絶縁体９の外
径Ｌ′が４．０ｗｗＶＣなるように研削、により円形に
仕上げることによりセラミックヒータ−の発熱体１０を
完成するものである。この場合発熱線コイル４′−１及
び４′−２の外接円Ｄ′とセラミック絶縁体外径Ｌ′と
の比率は約５０ ： Ｉ ＤＯとなる。
径Ｌ′が４．０ｗｗＶＣなるように研削、により円形に
仕上げることによりセラミックヒータ−の発熱体１０を
完成するものである。この場合発熱線コイル４′−１及
び４′−２の外接円Ｄ′とセラミック絶縁体外径Ｌ′と
の比率は約５０ ： Ｉ ＤＯとなる。
前記せる楕円形状の発熱線コイルにおける短径ｄ′と長
径ｄ“どの寸法比率、及びセラミック絶縁体中に埋設さ
れ−でいる発熱線コイルの折曲げられた平行部分の外接
円Ｄ′とセラミック絶縁体外径Ｌ′との寸法比率の最適
条件は１発明渚らが試作実験結果から見出したものであ
って１発熱線コイルの短径ｄ′と長径ｄ“との比は、 ｄ′ −Ｘ１００＝５０〜７０％ ｄ” となることがのぞましく、５０％未満及び７０％を超え
るもののいずれの場合においても方向は異なるがセラミ
ック絶縁体内部及び表面に対し発熱時に温度差を生じ、
温度分イ【】の不均一に伴う熱歪によりセラミック割れ
等が生じ易く、又ディーゼルエンジン等に取付けた場合
１発熱体表面の温度不均一によりエンジンの始動性に悪
影響を及ぼすおそれを生ずるものとなる。
径ｄ“どの寸法比率、及びセラミック絶縁体中に埋設さ
れ−でいる発熱線コイルの折曲げられた平行部分の外接
円Ｄ′とセラミック絶縁体外径Ｌ′との寸法比率の最適
条件は１発明渚らが試作実験結果から見出したものであ
って１発熱線コイルの短径ｄ′と長径ｄ“との比は、 ｄ′ −Ｘ１００＝５０〜７０％ ｄ” となることがのぞましく、５０％未満及び７０％を超え
るもののいずれの場合においても方向は異なるがセラミ
ック絶縁体内部及び表面に対し発熱時に温度差を生じ、
温度分イ【】の不均一に伴う熱歪によりセラミック割れ
等が生じ易く、又ディーゼルエンジン等に取付けた場合
１発熱体表面の温度不均一によりエンジンの始動性に悪
影響を及ぼすおそれを生ずるものとなる。
又セラミック絶縁体中に埋設されている平行部分の２本
の発熱線コイルの外接円の径Ｄ′と、セラミンク絶縁体
外径Ｌ′との比は、 Ｄ′ −Ｘ １００ ＝ ３５〜７０％ Ｌ′ とすることが最も好ましく、６５％未満の場合は昇温効
率が劣るとともに、発熱線コイルとセラミック絶縁体表
面との温度差が大となり、前記同様熱歪によりセラミッ
ク割れを生じ易く、又７０チを超える場合は昇温効率は
向上するが、セラミック絶縁体の中心部と表面との温度
差が大となシ、このためセラミック割れを生じ好ましく
ない。
の発熱線コイルの外接円の径Ｄ′と、セラミンク絶縁体
外径Ｌ′との比は、 Ｄ′ −Ｘ １００ ＝ ３５〜７０％ Ｌ′ とすることが最も好ましく、６５％未満の場合は昇温効
率が劣るとともに、発熱線コイルとセラミック絶縁体表
面との温度差が大となり、前記同様熱歪によりセラミッ
ク割れを生じ易く、又７０チを超える場合は昇温効率は
向上するが、セラミック絶縁体の中心部と表面との温度
差が大となシ、このためセラミック割れを生じ好ましく
ない。
本発明製造方法によってなる発熱体１０を用いたセラミ
ックヒータ−と、第１図に示した如き構造を有する同一
外径の従来型発熱体３を用いたセラミックヒータ−とに
つき、直流電圧１０．５ Ｖを印加し６秒後における発
熱体表面の温度９分布を。
ックヒータ−と、第１図に示した如き構造を有する同一
外径の従来型発熱体３を用いたセラミックヒータ−とに
つき、直流電圧１０．５ Ｖを印加し６秒後における発
熱体表面の温度９分布を。
第５図（第１図、第４図と同一部分は同−何カで示す）
に示す如く発熱体断面に対し、Ｘ％Ｙ２方向につき比較
測定した結果、同図（イ）の本発明製造方法によってな
るセラミックヒータ−の場合における発熱体表面温度は
、Ｘ方向が９２８°Ｏ−Ｙ方向が９２５℃で、その温度
差は３′”Ｃで４うったが、同図（ロ）に示した従来構
造のセラミックヒータ−の場合は、Ｘ方向が９１６℃、
Ｙ方向が９０３°Ｃで、その温度差は１６℃を示した。
に示す如く発熱体断面に対し、Ｘ％Ｙ２方向につき比較
測定した結果、同図（イ）の本発明製造方法によってな
るセラミックヒータ−の場合における発熱体表面温度は
、Ｘ方向が９２８°Ｏ−Ｙ方向が９２５℃で、その温度
差は３′”Ｃで４うったが、同図（ロ）に示した従来構
造のセラミックヒータ−の場合は、Ｘ方向が９１６℃、
Ｙ方向が９０３°Ｃで、その温度差は１６℃を示した。
この結果から本発明製造方法によってなるセラミックヒ
ータ−は明らかに発熱体表面の温度差が少なく、優れた
ものであることが坤ノ９ｆされよう。
ータ−は明らかに発熱体表面の温度差が少なく、優れた
ものであることが坤ノ９ｆされよう。
第１図（イ）は、従来例セラミックヒータ−の発熱体を
示す縦断面図、同図←）は同図（イ）のＡ−Ａ線におけ
る発熱体の拡大断面図、第２図（イ）は本発明における
円形コイル状発熱線とリード線を示す側面図、同図（ロ
）は同図（イ）のＢ−Ｂ線における発熱線コイルの拡大
断面図、第６図（イ）は本発明における仮成形体の断面
図、同図（ロ）は本発明における焼結成形体の断面図、
第４図は本発明における発熱体のｌｔｆ 面図、竿す図
１ネム温屋測之甑絣ｔ」熱外の断面図で゛あ５・１．９
：セラミック絶縁体、２’、 ４’（４’ １ 。 ４’２）：楕円コイル状発熱線、２’、４（４１゜４２
）：円形コイル発熱線、３，１０：発熱体５：リード線
、６：セラミツク粉体、１：仮成形体、８：焼結成形体
。 代理人 弁理士 竹 内 守 ”゛” Ｉ （νＪ 第２図 ｔ （４）
’ロノ第４図 第５図
示す縦断面図、同図←）は同図（イ）のＡ−Ａ線におけ
る発熱体の拡大断面図、第２図（イ）は本発明における
円形コイル状発熱線とリード線を示す側面図、同図（ロ
）は同図（イ）のＢ−Ｂ線における発熱線コイルの拡大
断面図、第６図（イ）は本発明における仮成形体の断面
図、同図（ロ）は本発明における焼結成形体の断面図、
第４図は本発明における発熱体のｌｔｆ 面図、竿す図
１ネム温屋測之甑絣ｔ」熱外の断面図で゛あ５・１．９
：セラミック絶縁体、２’、 ４’（４’ １ 。 ４’２）：楕円コイル状発熱線、２’、４（４１゜４２
）：円形コイル発熱線、３，１０：発熱体５：リード線
、６：セラミツク粉体、１：仮成形体、８：焼結成形体
。 代理人 弁理士 竹 内 守 ”゛” Ｉ （νＪ 第２図 ｔ （４）
’ロノ第４図 第５図
Claims (3)
- （１）イ、断面が円形コイル状に成形された発熱線をＵ
字状に屈曲させその両端部にリード線を接続する工程と
。 ロ、リード線を接続し、Ｕ字状に屈曲した前記発熱線コ
イルをセラミック粉体中に埋設し、断面が１１ハ長方形
状の仮成形体とする工程と、ハ、前記仮成形体を加熱圧
縮しで長辺を短縮し、内部に埋設されている円形コイル
状発熱線のコイル形状を楕円状に変形さぜるとともに、
断面が擬似円形状のセラミック焼結成形体とする工程と
、 二、前記セラミック焼結成形体の外Ｊ１″１」を４１Ｊ
１削加：［シて、断面円形の発熱成形体とする工程と、
を包有していることを特徴とするセンミックヒーターの
製造方法。 - （２）仮成形体の侵透の長さが約憾程度に短縮するよう
に加熱圧縮して、埋設されている円形コイル状発熱線の
コイル形状を、その短径と長径の比が。 ５０：１００乃至７０：１００となるような楕円状に成
形することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセ
ラミックヒータ−の製造方法。 - （３）Ｕ字状に折曲げられた平行部分における２条の楕
円コイル状発熱線の外接円の径と、円形断面を有するセ
ラミック焼結成形体の外径との比が、５５：１００乃至
７０ ： Ｉ ＤＯとなるようにセラミック焼結成形体
の外周を研削加工し成形することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のセラミックヒータ−の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19476882A JPS5986181A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | セラミツクヒ−タ−の製造方法 |
| US06/549,327 US4502430A (en) | 1982-11-08 | 1983-11-07 | Ceramic heater |
| DE19833340359 DE3340359A1 (de) | 1982-11-08 | 1983-11-08 | Verfahren zur herstellung eines keramischen heizkoerpers und keramische gluehkerze |
| US06/606,606 US4640809A (en) | 1982-11-08 | 1984-05-03 | Method for manufacturing a ceramic heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19476882A JPS5986181A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | セラミツクヒ−タ−の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986181A true JPS5986181A (ja) | 1984-05-18 |
| JPS6327835B2 JPS6327835B2 (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=16329912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19476882A Granted JPS5986181A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | セラミツクヒ−タ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986181A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195580A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-29 | 京セラ株式会社 | セラミツクヒ−タ |
| JPH01122590A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータの製造方法 |
| JP2015117871A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 京セラ株式会社 | ヒータおよびこれを備えたグロープラグ |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP19476882A patent/JPS5986181A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195580A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-29 | 京セラ株式会社 | セラミツクヒ−タ |
| JPH01122590A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータの製造方法 |
| JP2015117871A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 京セラ株式会社 | ヒータおよびこれを備えたグロープラグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327835B2 (ja) | 1988-06-06 |
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