JPS62168373A - 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扛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、かつ耐食性に優れているため、オーブ／、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
広く使用さ扛ている。

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
パイプ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どして従来より、ＪＩ
Ｓに規定さｎる電熱線、すなわちＮＣＨＷおよびＦＣ）
ＩＷが用いらｎてきた。

こｊＬは、これ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れてい
るためであった。

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ＮＣＨＷおよびＦＣＨ
Ｗが用いらｎ、約４００　’Ｃ以下の低温用としてＦＣ
ＨＷ２が、約４００〜６６０°Ｃの中温用としてＮＣＨ
Ｗ２が、約６５０″Ｃ以上の高温用としてＮＣＨＷｌ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によると、Ｎ　ＣＨＷ　１およびＦ　
ＣＨＷ　２７５；約１１００°Ｃであり、一方、ＮＣＨ
Ｗ２は約１０００’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Ｏｒ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、ＮＣ）ＩＷ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ために本発明は、シーズヒータの
電熱線として、Ｃが０．０２５％以下、Ｓｉが０．１０
〜３．００％、Ｍｎが１．００％以下、Ｐが０．０４０
　％以下、Ｓが０．０３０　％以下、Ｃｒが１６．００
〜１８．００％、Ｔｉが０　、２５〜０　、８０％　、
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。こｊ
Ｌ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Ｃｒ　２０３．ＦＣ）ＩＷではＭ２Ｏ
３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ｎる
べき酸化皮膜が十分形成さｎず、逆に電熱線中から、Ｎ
ＣＨＷではＯｒが、ＦＣＨＷでは八２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、Ｏｒ含有量がＮ　ＣＨＷ　１より少
なく、ＮＣＨ’Ｗ２やＦＣＨＷ２と同等であり、また八
２は全く含有していない。従ってＦＣＨＷ２のようなＡ
℃に起因する極端な寿命低下もなく、またＮ　ＣＨＷ　
１やＮ　ＣＨＷ　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。

さらに本発明の電熱線は、室温から６００″Ｃの範囲で
の抵抗湿度変化率が約２．０であり、ＮＣＨｗ１ノ１．
０１１　、ＮＣＨＷ２（７）１．０７１　オヨヒＦＣＨ
Ｗ２Ｏ１，１３７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。

ａＨ１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、室温での抵抗を高くシ、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、０．１０％以上とし、加工性の低下を考慮して３．
００％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チ以下と
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０．４０　％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
であるため、耐酸化性もやや望まれる点から１６．００
〜１８．００とした□　Ｔ　ｉは、耐酸化性および放射
特性を改善するが、コストアンプの要因となるため、０
．２６〜０．８０％とした０ 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、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６．６ＭＭ、全長６００Ｈ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０．５　ｊｆｆであり、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０．５ｍ）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ｊＬ５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ｎ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ｉ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８ｏ○℃で、２０分通電／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ｎ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ｎ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Ａｎ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る。

本発明のシーズヒータの電熱線はＡ２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６Ｑ○°Ｃ）ま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（通電安定特約６００
Ｗ／１　ｏｏＶの設計）を用いて通電初期の立ち上がり
温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、ｓｏｏ’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ｎ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ｎば、電熱線に、Ｃが０．０２５％以下。

ＳＬが０．１０〜３．００％、Ｍｎが１．０％以下、Ｐ
カ０．０４０％以下、Ｓが０．０３０％以下、Ｃｒが１
６．００〜１８．００％、Ｔｉが０．２５〜０．８０％
　、残部がＦｅがらナル合金を用いているため、長寿命
で、かつ速熱性に優れ、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多方　
１　図 第２図 震柊玖　　　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電熱線として、Ｃが０．０２５％以下、Ｓｉが０．１０
   〜３．００％、Ｍｎが１．０％以下、Ｐが０．０４０％
   以下、Ｓが０．０３０％以下、Ｃｒが１６．００〜１８
   ．００％、Ｔｉ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。