JPS62168372A - 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】 産業上の利用分野 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ｎるシーズヒータに関し
、特に長寿命で安価な電熱線を用いたシーズヒータに関
するものである０従来の技術 従来よりシーズヒータは簡便であるとともに、安全性が
高く、かつ耐食性に優ｎているため、オーブン、電子レ
ンジ、炊飯器、ホットプレート。

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、この金属
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ｎ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ｎる電熱線、すなわちＮＣＨＷおよびＦＣＨ
Ｗが用いらｎてきた。

これは、こ扛らの電熱線が大気中での使用において安定
した寿命を有し、また商業的に安定して供給さｎている
ためであコた。

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ＮＣＩ（ＷおよびＦＣ
ＨＷが用いられ、約４００″Ｃ以下の低温用とし−（Ｆ
ＣＨＷ２が、約４００〜６５０’Ｃ（７）中温用として
ＮＣＨＷ２が、約６５０°Ｃ以上の高温用としてＮＣＨ
Ｗｌが一般に用いらｎている。大気中における電熱線の
最高使用温度は、ＪＩＳによルト、ＮＣＨｗｌおよびＦ
ＣＨＷ２が約１１ｏＯ’ｃであり、一方、ＮＣＨＷ２は
約１０ｏｏ″ｃテ、１リ、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、Ｎ　ＣＨＷ　ｉｄ　Ｎ　ｉおよびＣ
ｒ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。

さらに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ｎ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０ 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する丸だめに本発明は、シーズヒータ
の電熱線として、Ｃが０．０６％以下、Ｍｎが２．０％
以下、Ｎｉが８．００〜１０．５０　％、Ｃｒが１８．
００〜２０．００％、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
大きくなり、シーズヒータ中では短かくなった。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、
ＮＣＨＷではＣｒ２Ｏ３゜ＦＣＨＷではＡ２２０３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
タ中でハ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ｎ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。

本発明の電熱線は、Ｃｒ含有量がＮ　ＣＨＷ　１やＮＣ
ＨＷ２．ＦＣｆ（Ｗ２と同等であり、また八！は全く含
有していない。従ってＦＣＨＷ２のようなＡＩｌに起因
する極端な寿命低下もなく、またＮＣＨＷｌやＮＣＨＷ
２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、Ａ２を含有しないために、線引き
加工性に優ｎているとともに、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ｎ・る０ さらに本発明の電熱線は、室温からｅｏｏ″Ｃの範囲で
の抵抗温度変化率が約１．６０でるり、ＮＣＨＷ　１　
）１．０１１　、ＮＣＨＷ２ｏ　１．０７１およびＦＣ
ＨＷ２の１．１３７に比較して犬きく、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。

Ｃは、含有量が多いと寿命低下および加工性の低下を引
き起こすため、０．０６％以下とした。庵は、電熱７腺
にとって有害であるが、合金作製、加工上必要であるた
め、２．０％以下とした。Ｎｔは電熱線の寿命を改善す
るが、コストアップの要因となるためで８．００〜１ｏ
、５ｏ＝４とした。Ｃｒ　ｉ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ないが、シーズヒータの場
合、弱酸化性雰囲気である念め、耐酸化性もや−や望ま
ｎるという点から１８．００〜２０．００％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６．６ｍ、全長６００ｍ１のＵ字
状のシーズヒータを作製した。このシーズヒータ用いた
電熱、すは外径が０．５ｍであり、その組成は次表に示
した。

表　電熱線の組成（％） 電熱線単体（外径ｏ、ｓｍ）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１２
００″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図はそｎぞれ５個のザンブルの平均寿命を示
している。

第１図から明らかなように、大気中での電熱線の寿命は
、ＮＣＨＷ２＞ＦＣＨＷ２＞本発明に用いる電熱線の順
序であった。こｎ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１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’
４した結果を示したもので、この寿命テストは、シーズ
ヒータの表面塩度が８００　’Ｃで、２０分襦／１０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）として用いら扛る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Ａ２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Ａ２が選択的に消費さ
ｎ１電熱線のやせ細りが極端に速く起こることによ）ニ
ー・。本発明のシーズヒータの電熱＃ＢＡＩ１．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ｔよ、ＦＣＨＷ２を
用いたシーズヒータに比較し゛Ｃ長寿命であり、ＮＣＨ
Ｗ２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）まで優【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（通電安定特約６００
Ｗ／１００Ｖの設計）を用いて通電初期の立ち上がり塩
度を比較したものを示したもので、この第３図から明ら
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、Ｎ　ＣＨＷ　２やＦＣＨＷ２の場
合約３分であるのに対して、本発明は約１．９分であり
、速熱性に優扛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に抵抗変化率の
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０ 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ｎば、電熱線として、Ｃが０．０６％以下、　Ｍｎが
２，０％以下、Ｎｉが８．００〜１０．５０％。

Ｃｒが１８　、ＯＯ〜２０．ＯＯ％　、残部がＦｅから
なる合金を用いているため、長寿命で、かつ速熱性に優
ｎ、自己制御性を有する優ｎ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商品”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名男１
図 第２図 を悟謀 第３図 第４図 ＋を整橿渇庄（°Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電熱線として、Ｃが０．０６％以下、Ｍｎが２．０％以
   下、Ｎｉが８．００〜１０．５０％、Ｃｒが１８．００
   〜２０．００％、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。