JPS60212986A - 直流電圧印加用セラミツクヒ−タ− - Google Patents
直流電圧印加用セラミツクヒ−タ−Info
- Publication number
- JPS60212986A JPS60212986A JP6889384A JP6889384A JPS60212986A JP S60212986 A JPS60212986 A JP S60212986A JP 6889384 A JP6889384 A JP 6889384A JP 6889384 A JP6889384 A JP 6889384A JP S60212986 A JPS60212986 A JP S60212986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating resistor
- ceramic heater
- green sheet
- ionized
- voltage
- 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.)
- Granted
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- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
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】
本発明は耐久性に優れた直流電圧印加用セラミックヒー
タ−に関するものでちる。
タ−に関するものでちる。
一般にセラミックヒータ−は、シート成形、押し出し成
形等常套手段で成形され得る平板、円筒等所望形状のセ
ラミック体にモリブデン、タングステン等の耐熱金属を
含有するペーストを用いて発熱抵抗体パターンを厚膜印
刷し、これをセラミック体と同時焼成して製造される。
形等常套手段で成形され得る平板、円筒等所望形状のセ
ラミック体にモリブデン、タングステン等の耐熱金属を
含有するペーストを用いて発熱抵抗体パターンを厚膜印
刷し、これをセラミック体と同時焼成して製造される。
そしてこの種のセラミックヒータ−を自動車の排ガスセ
ンサーのように直流電源で使用する場合は、発熱抵抗体
に直流電圧を印加して通電し発熱させる。ところがその
難点は排ガス中のように高温雰囲気では発熱抵抗体の断
線が生じやすく寿命が短かい処にあった。断線の主因は
、発熱抵抗体中のイオン化しやすい成分が直流電界およ
び高熱により低電位方向へ移動して局部的に導電材料が
不足する故に抵抗が増大したりボイドが生じたりするこ
とがあった。また移動したイオン化成分は低電位側の低
温部で移動困難となり酸化物や炭化物として蓄積し、こ
の部分の抵抗増大に伴う発熱量の増大あるいは蓄積によ
り圧迫されて周辺セラミックに生じたクランクに伴って
断線することもあった。
ンサーのように直流電源で使用する場合は、発熱抵抗体
に直流電圧を印加して通電し発熱させる。ところがその
難点は排ガス中のように高温雰囲気では発熱抵抗体の断
線が生じやすく寿命が短かい処にあった。断線の主因は
、発熱抵抗体中のイオン化しやすい成分が直流電界およ
び高熱により低電位方向へ移動して局部的に導電材料が
不足する故に抵抗が増大したりボイドが生じたりするこ
とがあった。また移動したイオン化成分は低電位側の低
温部で移動困難となり酸化物や炭化物として蓄積し、こ
の部分の抵抗増大に伴う発熱量の増大あるいは蓄積によ
り圧迫されて周辺セラミックに生じたクランクに伴って
断線することもあった。
本発明は上記の難点を克服するもので、発熱抵抗体の近
傍に該発熱抵抗体の低電位側端部と同電位ないしはより
低電位の導体（以下「イオン化成分抑留導体」と称する
）を並設することにより、発熱抵抗体に直流電圧を印加
してもイオン化成分が移動することなく断線を未然に防
止することのできたものである。
傍に該発熱抵抗体の低電位側端部と同電位ないしはより
低電位の導体（以下「イオン化成分抑留導体」と称する
）を並設することにより、発熱抵抗体に直流電圧を印加
してもイオン化成分が移動することなく断線を未然に防
止することのできたものである。
以下本発明を図面にもとづいて説明する。
第１図は本発明直流電圧印加用セラミックヒータ−の製
造工程で製造される中間製品を例示する平面図で、１は
アルミナ、ムライト、コージェライト、フォルステライ
ト、ベリリア、窒化珪素等のセラミックスを主成分とす
るグリーンシートである。２は発熱抵抗体を示し、タン
グステン、モリブデン、タンタル、白金、ロジウム等の
高融点金属粉末を主成分とし、抵抗値調整のために所望
により上記グリーンシート１と同質または異質のセラミ
ックス粉末を添加してペースト状とし、これをグリーン
シート１０表面に厚膜印刷したものである。３．３′は
上記発熱抵抗体２を直流電源と電気的に接続するリード
部を示し、発熱抵抗体２と同材質がらなシ発熱抵抗体と
同時にまたは別途同様に厚膜印刷したものであるが、発
熱抵抗体よりも幅太にしておいてこの部分での不要な発
熱を少なくする。
造工程で製造される中間製品を例示する平面図で、１は
アルミナ、ムライト、コージェライト、フォルステライ
ト、ベリリア、窒化珪素等のセラミックスを主成分とす
るグリーンシートである。２は発熱抵抗体を示し、タン
グステン、モリブデン、タンタル、白金、ロジウム等の
高融点金属粉末を主成分とし、抵抗値調整のために所望
により上記グリーンシート１と同質または異質のセラミ
ックス粉末を添加してペースト状とし、これをグリーン
シート１０表面に厚膜印刷したものである。３．３′は
上記発熱抵抗体２を直流電源と電気的に接続するリード
部を示し、発熱抵抗体２と同材質がらなシ発熱抵抗体と
同時にまたは別途同様に厚膜印刷したものであるが、発
熱抵抗体よりも幅太にしておいてこの部分での不要な発
熱を少なくする。
４はイオン化成分抑留導体を示し、上記発熱抵抗体２と
同材質からなり同時Ｋまたは別途同様に該発熱抵抗体２
に沿って一端がリード部３゜３′のいずれか一つに電気
的に接続するように厚膜印刷したものである。かくして
表面に発熱抵抗体２、リード部３，３′およびイオン化
成分抑留導体４が印刷されたグリーンシート１はそのま
ま焼成してもセラミックヒータ−となるが、印刷配線を
保咳するために印刷された表面上にさらにもう一枚のグ
リーンシートを圧着するがまたは絶縁ペーストを塗布し
た後に焼成するのが望ましい。セラミックヒータ−の最
終形状は基板形状でも良いし、グリーンシートを適当な
柱状芯体の周囲に巻回し死後に焼成して管状としても良
く、要するに焼成後に所定の印刷配線が維持されておれ
ば良いのである。かくして本発明直流電圧印加用セラミ
ックヒータ−が製造される。
同材質からなり同時Ｋまたは別途同様に該発熱抵抗体２
に沿って一端がリード部３゜３′のいずれか一つに電気
的に接続するように厚膜印刷したものである。かくして
表面に発熱抵抗体２、リード部３，３′およびイオン化
成分抑留導体４が印刷されたグリーンシート１はそのま
ま焼成してもセラミックヒータ−となるが、印刷配線を
保咳するために印刷された表面上にさらにもう一枚のグ
リーンシートを圧着するがまたは絶縁ペーストを塗布し
た後に焼成するのが望ましい。セラミックヒータ−の最
終形状は基板形状でも良いし、グリーンシートを適当な
柱状芯体の周囲に巻回し死後に焼成して管状としても良
く、要するに焼成後に所定の印刷配線が維持されておれ
ば良いのである。かくして本発明直流電圧印加用セラミ
ックヒータ−が製造される。
次に本発明の作用効果を説明する。
まずリード部３．３′のうちイオン化成分抑留導体４と
接続している側（便宜上これをリード部３とする）に直
流電源の負極を接続し、他方のリード部３’に正極を接
続して所定の直流電圧を印加すると電子伝導によって発
熱抵抗体２が発熱する。この際、従来のセラミックヒー
タ−と異なりイオン化成分抑留導体４が発熱抵抗体２に
沿って並設されていることからイオン化成分が低電位方
向へ移動することはない。即ち、イオン化成分抑留導体
４は負極側のリード部３と接続しているので発熱抵抗体
２のどの部分よりも低電位となる。従って直流電圧印加
の際に正に帯電したイオン化成分が発熱抵抗体２中を低
電位方向へ移動しようとするのを発熱抵抗体２近傍のイ
オン化成分抑留導体４が抑留するのである。この効果は
発熱抵抗体２とイオン化成分抑留導体４との間隔が２ｍ
を超えると現われず、狭いほど良いが、（１２ｗ Ｋ満
たないと印刷技術上製造困難である。またイオン化成分
抑留導体４は発熱抵抗体２の全線に沿って設ける必要は
なく、イオン化成分の易動部、通常３００℃以上に発熱
する高温部付近にのみ並設しても良い。
接続している側（便宜上これをリード部３とする）に直
流電源の負極を接続し、他方のリード部３’に正極を接
続して所定の直流電圧を印加すると電子伝導によって発
熱抵抗体２が発熱する。この際、従来のセラミックヒー
タ−と異なりイオン化成分抑留導体４が発熱抵抗体２に
沿って並設されていることからイオン化成分が低電位方
向へ移動することはない。即ち、イオン化成分抑留導体
４は負極側のリード部３と接続しているので発熱抵抗体
２のどの部分よりも低電位となる。従って直流電圧印加
の際に正に帯電したイオン化成分が発熱抵抗体２中を低
電位方向へ移動しようとするのを発熱抵抗体２近傍のイ
オン化成分抑留導体４が抑留するのである。この効果は
発熱抵抗体２とイオン化成分抑留導体４との間隔が２ｍ
を超えると現われず、狭いほど良いが、（１２ｗ Ｋ満
たないと印刷技術上製造困難である。またイオン化成分
抑留導体４は発熱抵抗体２の全線に沿って設ける必要は
なく、イオン化成分の易動部、通常３００℃以上に発熱
する高温部付近にのみ並設しても良い。
以下実施例を示す。
実施例
重量基準で平均粒径Ｌ５μｍのＡｂＯｓ ９２％、５ｌ
ｏ２４ ｌｂ 、 Ｃａ０２ ＴｏおよびＭｇＯ２％か
らなる混合粉末１００部に対しブチラール樹脂１２部お
よびＤＢＰ６部を添加し、有機溶剤中で混合し泥漿とし
、ドクターブレード法にて第１図に示す厚さα３＋ａ＋
のグリーンシート１を製作した。別途、平均粒径Ｌ５μ
ｍのタングステン粉末９５％、エチルセルローズｌ１ｌ
ｔ−ブチルカルピトールによシ３００ボイズに調整しメ
タライズインクを得る。このイ／りを上記グリーンシー
ト１０表面に厚膜印刷して発熱抵抗体２、リード部３゜
３′およびイオン化成分抑留導体４を形成した。
ｏ２４ ｌｂ 、 Ｃａ０２ ＴｏおよびＭｇＯ２％か
らなる混合粉末１００部に対しブチラール樹脂１２部お
よびＤＢＰ６部を添加し、有機溶剤中で混合し泥漿とし
、ドクターブレード法にて第１図に示す厚さα３＋ａ＋
のグリーンシート１を製作した。別途、平均粒径Ｌ５μ
ｍのタングステン粉末９５％、エチルセルローズｌ１ｌ
ｔ−ブチルカルピトールによシ３００ボイズに調整しメ
タライズインクを得る。このイ／りを上記グリーンシー
ト１０表面に厚膜印刷して発熱抵抗体２、リード部３゜
３′およびイオン化成分抑留導体４を形成した。
発熱抵抗体２は直流電圧１４Ｖ印加時に５００℃まで昇
温するように形状を決めた。イオン化成分抑留導体４は
発熱抵抗体２よシα５ＩＩＩＩ隔てて設けた。リード部
３，３′の発熱抵抗体２と接続していない一端には６５
ｍ−のスルーホール５゜５′を設け、印刷配線が図示し
ない裏面の端子部と導通するようにし九。次にグリーン
シート１を第２図に示すように該グリーンシート１と同
材質からなり押し出し成形された６ｍ−の柱状芯体６の
周囲に印刷面を内側にして巻回し、温度５０℃において
８−／−の圧力を加えることにより両者を密着させた後
、加湿された水素雰囲気中温度１５００℃、保持時間２
時間の条件で焼結一体化した。焼結後、露出している端
子部７、τに厚さ２μｍのＮｉメッキを施すことによっ
て本発明直流電圧印加用上ラミノクヒ・−ター８を製造
した。このときの端子間の電気抵抗値は６±Ｇ５Ω（ｎ
−５）であった。比較のためにグリーンシート１の表面
にイオン化成分抑留導体４が厚膜印刷されていないこと
を除く外は本発明直流電圧印加用セラミックヒータ−８
と同一条件で比較用セラミックヒータ−を製造した。
温するように形状を決めた。イオン化成分抑留導体４は
発熱抵抗体２よシα５ＩＩＩＩ隔てて設けた。リード部
３，３′の発熱抵抗体２と接続していない一端には６５
ｍ−のスルーホール５゜５′を設け、印刷配線が図示し
ない裏面の端子部と導通するようにし九。次にグリーン
シート１を第２図に示すように該グリーンシート１と同
材質からなり押し出し成形された６ｍ−の柱状芯体６の
周囲に印刷面を内側にして巻回し、温度５０℃において
８−／−の圧力を加えることにより両者を密着させた後
、加湿された水素雰囲気中温度１５００℃、保持時間２
時間の条件で焼結一体化した。焼結後、露出している端
子部７、τに厚さ２μｍのＮｉメッキを施すことによっ
て本発明直流電圧印加用上ラミノクヒ・−ター８を製造
した。このときの端子間の電気抵抗値は６±Ｇ５Ω（ｎ
−５）であった。比較のためにグリーンシート１の表面
にイオン化成分抑留導体４が厚膜印刷されていないこと
を除く外は本発明直流電圧印加用セラミックヒータ−８
と同一条件で比較用セラミックヒータ−を製造した。
本発明および比較用の両セラミックヒータ−に温度９５
０℃の電気炉内で直流電圧１４Ｖを印加して１００時間
経過後の端子間の電気抵抗変化率を測定した処、比較品
はａ５チ高抵抗側圧変動したのに対し、本発明品は２９
６弱変動したに過ぎず、優れた耐久性能を示した。
０℃の電気炉内で直流電圧１４Ｖを印加して１００時間
経過後の端子間の電気抵抗変化率を測定した処、比較品
はａ５チ高抵抗側圧変動したのに対し、本発明品は２９
６弱変動したに過ぎず、優れた耐久性能を示した。
第１図は本発明直流電圧印加用セラミックヒータ−の製
造工程で製造される中間製品を例示する平面図、第２図
は本発明直流電圧印加用セラミックヒータ−の一実施例
を示す斜視図である。 ２・・・発熱抵抗体、４・・・イオン化成分抑留導体
造工程で製造される中間製品を例示する平面図、第２図
は本発明直流電圧印加用セラミックヒータ−の一実施例
を示す斜視図である。 ２・・・発熱抵抗体、４・・・イオン化成分抑留導体
Claims (1)
- セラミック体の表面または内部に、厚膜印刷によって形
成され九発熱抵抗体と、同じく厚膜印刷によって該発熱
抵抗体の近傍に並設され該発熱抵抗体の低電位側端部と
同電位ないしより低電位のイオン化成分抑留導体とから
なる直流電圧印加用セラミックヒータ−０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6889384A JPS60212986A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 直流電圧印加用セラミツクヒ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6889384A JPS60212986A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 直流電圧印加用セラミツクヒ−タ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212986A true JPS60212986A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH0350397B2 JPH0350397B2 (ja) | 1991-08-01 |
Family
ID=13386788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6889384A Granted JPS60212986A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 直流電圧印加用セラミツクヒ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212986A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396884A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミツクヒ−タ− |
| DE3907312A1 (de) * | 1988-03-09 | 1989-09-21 | Ngk Insulators Ltd | Keramische widerstandsheizeinrichtung mit untereinander verbundenen waermeentwickelnden leitern und eine derartige heizeinrichtung verwendendes elektrochemisches element oder analysiergeraet |
| US5787866A (en) * | 1996-04-12 | 1998-08-04 | Denso Corporation | Air-fuel ratio sensor |
| US6174670B1 (en) | 1996-06-04 | 2001-01-16 | University Of Utah Research Foundation | Monitoring amplification of DNA during PCR |
| JP2012160272A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータ及びグロープラグ |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP6889384A patent/JPS60212986A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396884A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミツクヒ−タ− |
| JPH0578916B2 (ja) * | 1986-10-13 | 1993-10-29 | Ngk Spark Plug Co | |
| DE3907312A1 (de) * | 1988-03-09 | 1989-09-21 | Ngk Insulators Ltd | Keramische widerstandsheizeinrichtung mit untereinander verbundenen waermeentwickelnden leitern und eine derartige heizeinrichtung verwendendes elektrochemisches element oder analysiergeraet |
| US5787866A (en) * | 1996-04-12 | 1998-08-04 | Denso Corporation | Air-fuel ratio sensor |
| US6174670B1 (en) | 1996-06-04 | 2001-01-16 | University Of Utah Research Foundation | Monitoring amplification of DNA during PCR |
| JP2012160272A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータ及びグロープラグ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350397B2 (ja) | 1991-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |