JPS62168371A - シ−ズヒ−タ - Google Patents

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】 卒業上の利用分野 本発明は、一般調理器具や暖房器具などの幅広い製品分
野における加熱源として応用される７−ズヒータに関し
、特に長寿命で安価な電熱線を用いた／−ズヒータに関
するものである。

従来の技術 従来よりシーズヒータは簡便である２−ともに、安全性
が高く、かつ耐食性に滑れているため、オーブン、電子
レンジ、炊飯器、ホ、トゲレート、電気ストーブなど調
理および暖房器具の加熱源として幅広く使用されている
。

このシーズヒータは一般に、両端に端子棒を備えたコイ
ル状の電熱線を金属パイプの中央部に挿入し、この金ｐ
ｆ４　バイブにマグネシア粉末からなる電気絶縁粉末を
充填した後、圧延減径して製造される。

このようなシーズヒータの電熱線として従来より、ＪＩ
Ｓに規定される電熱線、すなわちＮＣＨＷおよびＦＣＨ
Ｗが用いられてきた。

これは、これらの電熱線が大気中での使用にお発明が解
決しようとする問題点 シーズヒータには前述したようにＮＣＨＷおよびＦＣＨ
Ｖｌ／が用いられ、約４００°Ｃ以下の低温用としてＦ
ＣＨＷ２が、約４００〜６６０°Ｃの中温用としてＮＣ
ＨＷ２が、約６５０°Ｃ以上の高温用としてＮＣＨＷｌ
が一般に用いられている。大気中における電熱線の最高
使用温度は、ＪＩＳによると、ＮＣＨＷｌおよびＦＣＨ
Ｗ２が約１１００°Ｃであり、一方、ＮＣＨＷ２は約１
０００’Ｃであり、シーズヒータの場合と明らかに異な
り、シーズヒータの場合は大気中の電熱線の寿命に比べ
て短寿命であった。

またコスト的には、ＮＣＨＷはＮｉおよびＣｒを多く含
むため、材料コストが高くなり、ＦＣＨＷは線引加工性
が悪く、ともにコストが高いのが実情であった。

さら【シーズヒータを調理および暖房器具に用いるとき
、速熱性が要求されるが、ＮＣＨＷやＦＣＨＷは抵抗温
度変化率が小さく、一般に１．１前後であるため、速熱
性に劣るとともに、自己制御性にも劣っていた。

このように、従来の電熱線を用いたシーズヒータにはい
ろいろな問題があるのが実情であった。

本発明は前述した問題点を解決するもので、長寿命で速
熱性および自己制御性を有する安価なシーズヒータを提
供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、シーズヒータの
電熱線として、Ｃが０．○２５係以下、Ｓｉが０．３０
〜３．００　％　、　Ｍｎが１．ＯＯ’％以下、Ｐが０
．０４０以下、Ｓがｏ、ｏ３ｏ％以下、Ｃｒが１７．５
０〜１９．５０％　。

Ｍｏが０．４０〜０．７０％、ＮｂまたはＴ　ａ　カ０
　、２５〜０．８０係、残部がＦｅからなる合金を用い
たものである。

作　　用 従来の電熱線の寿命は大気中とシーズヒータの場合では
大きく異なり、シーズヒータ中では短かくなった９、こ
れは電熱線を取り巻く雰囲気が異なることを示している
。すなわち、従来の電熱線では大気中の酸素による酸化
を、ＮＣ）（ＷではＣｒ　２０３１ＦＣＨＷではＡ２゜
０３の緻密な酸化皮膜を形成して電熱線と酸素の反応を
抑制することにより電熱線の寿命を長くしているが、シ
ーズヒータ中では酸素不足の状態になり、本来形成され
るべき酸化皮膜が十分形成されず、逆に電熱線中から、
ＮＣＨＷではＣｒが、ＦＣＨＷではＡ２が金属状態で減
少し、電熱線がやせ細るとともにシーズヒータの絶縁を
低下させ、寿命の低下を引き起こしていた。

本発明の雷、熱線は、Ｃｒ含有量がＮＣＨｗｌより少な
く、ＮＣＨＷ２やＦＣＨＷ２と同等であり、またＡ２は
全く含有していない。従ってＦＣＨＷ２のような八２に
起因する極端な寿命低下もなく、またＮＣＨＷｌやＮＣ
ＨＷ２とほぼ同等程度の寿命を有することになる。。

一方、コスト面では、Ａ氾を含有しないために、線引き
加工性に優れて一ハるとともに、高価なＮｉ含有量が少
ないため、材料コストが低くなることにより、従来の電
熱線に比較して低コストで得られる。

さらに本発明の電熱線は、室温から６００℃の範囲での
抵抗温度変化率が約２．０であり、ＮＣＨＷｌの１．ａ
ｌｌ、　ＮＣＨＷ２の１．０７１およびＦＣＨＷ２の１
．１３７に比較して大きく、速熱性および自己制御性を
有していることがわかる。

電熱線の組成の限定理由は以下の通りである５゜Ｃは、
含有量が多いと寿命低下、加工性の低下、溶接性低下を
引き起こすため、０．０２５％以下とした。Ｓｉは、室
温での抵抗を高＜Ｌ、抵抗温度変化率を適当な値にコン
トロールするとともに、耐酸化性を向上させるため、０
．３０４以上とし、かつ加工性の低下を考慮して３．０
０　％以下とした。

Ｍｎは、電熱線にとって有害であるが、合金作製、加工
上必要であるため、１．０％以下とした。ＰおよびＳは
、電熱線にとって有害であるため、極力少ない方が望ま
しいが、技術的な困難があるため、それぞれ０．０４０
％以下、０．０３０％以下とした。Ｃｒは、非酸化性雰
囲気中では寿命低下につながり望ましくは々いが、シー
ズヒータの場合、弱酸化性雰囲気であるため、耐酸化性
もやや望まれる点から１７．５０〜１９．５０とした。

Ｍｏは、耐食性および放射特性を改善するが、コストア
ップの要因となるため、０．４０〜０．７０％とした。

、ＮｂまたはＴａは、ともに溶接性および脆性を改善す
るが、コストアップの要因となるため、０．２６〜０．
８０％とした。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図にもとづいて
説明する。

両端に端子棒を備えたコイル状の電熱線を耐食耐熱超合
金ＮＣＦ３００からなる金属パイプに挿入し、かつマグ
ネシア粉末からなる電気絶縁粉末を金属パイプ内に充填
した後、圧延減径し、さらにＵ字状に曲げ加工およびプ
レス加工を施し、外径６．６胴、全長６００ｒｔｔｔｎ
のＵ字状のシーズヒータを作製した。このシーズヒータ
に用いた電熱線は外径が０．６ｗｎであシ、その組成は
次表に示した。

表　　電熱線の組成（チ） 電熱線単体（外径ｏ、ｔｓｔｓ　）を大気中で２分通電
／２分休止の冷熱サイクルによる寿命テストを電熱線温
度１２００″Ｃで実施してみると、第１図のような寿命
値を示した。第１図・ばそれぞれ５個のサンプルの平均
寿命を示している。

第１図から明らかなように、大気中での電熱線ノ寿命は
、ＮＣＨＷ２＞ＦＣＨＶＩ／２＞　本発明に用いる１１
Ｅ熱線の順序であった。これはＮＣＨＷ２やＦＣＨＷ２
が耐酸化性に優れているためで、冷熱サイクルの繰り返
しによるやせ細りが少なくなって長寿命となるものであ
る。

第２図は前述したシーズヒータを作製し、寿命テストを
した結果を示したもので、この寿命テストは、シーズヒ
ータの表面温度が８００″Ｃで、２０分通電／１ｏ分休
止の冷熱サイクルによる加速テストを実施した。

一般に低温用（約４００″Ｃ以下）として用いられるＦ
ＣＨＷ２は寿命が短かく、本発明のシーズヒータはＮＣ
ＨＷ２を用いた場合に近い寿命値を示した。これはＦＣ
ＨＷ２はＡｌを含有し、シーズヒータ内部で、電熱線内
部での拡散が速く、蒸気圧の高いＡＩ！が選択的に消費
され、電熱線のやせ細りが極端に速く起こることによる
。本発明のシーズヒータの電熱線はＡｌを含んでいない
ため、ＦＣＨＷ２より長寿命となるが、基本的には耐酸
化性に劣るため、ＮＣＨＷ２よりは寿命がやや短かくな
った。

以上のように本発明のシーズヒータは、ＦＣＨＷ２を用
いたシーズヒータに比較して長寿命であり、ＮＣＨＷ２
を用いたシーズヒータに近い寿命を示すため、中温領域
（約６００°Ｃ）−！で優れた寿命のシーズヒータを提
供できることがわかった。

第３図は、前述したシーズヒータ（通電安定時から明ら
かなようにＮＣＨＷ２とＦＣＨＷ２では差がないが、本
発明のシーズヒータは立ち上がりが速く、５００°Ｃ到
達時間を比較すると、ＮＣＨＷ２やＦＣＨＷ２の場合約
３分であるのに対して、本発明は約１．８分であり、速
熱性に優れていることがわかった。

第４図はシーズヒータ中の電熱線の温度と抵抗変化率の
関係を示したもので、本発明の場合、抵抗変化率が大き
く、自己制御性を有することがわかった。従って水中使
用のヒータを空焼きした場合や誤って高い電圧を印加し
た場合でも、高温になりにくく断線に至る事故等を防止
することができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明のシーズヒータに
よれば、電熱線に、Ｃが０．０２５％以下、ＳＬが０．
３０〜３．００％、　Ｍｎが１．０％以下、Ｐが０．０
４０％以下、Ｓが０．０３０　％以下、Ｃｒが１７　、
５０〜１９．５０％、Ｍｏが０．４０〜０．７０％、Ｎ
ｂ　　またはＴａが０．２６〜０．８０　％　、残部が
Ｆｅからなる合金を用いているため、長寿命で、かつ速
熱性に浸れ、自己制御性を有する優れたシーズヒータを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は大気中での電熱線単体の寿命を示すグラフ、第
２図は本発明の一実施例におけるシーズヒータの寿命を
示すグラフ、第３図は本発明の一実施例におけるシーズ
ヒータの立ち上がり特性を示す特性図、第４図は本発明
の一実施例におけるシーズヒータの電熱線温度と抵抗変
化率を示す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名実　
１　図 ′ｌ　外域 ＠２図 電讐城

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電熱線として、Ｃが０．０２５％以下、Ｓｉが０．３０
   〜３．００％、Ｍｎが１．００％以下、Ｐが０．０４０
   ％以下、Ｓが０．０３０％以下、Ｃｒが１７．５０〜１
   ９．５０％、Ｍｏが０．４０〜０．７０％、Ｎｂまたは
   Ｔａが０．２５〜０．８０％、残部がＦｅからなる合金
   を用いたことを特徴とするシーズヒータ。