JPS6388777A - セラミツクヒ−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」 本発明はディーゼル機関のグローブフグ等のように室温
から略１０００℃までの間で温度の昇降をくシ返すセツ
ミックヒータ−に好適に利用される。

「従来の技術」 この種セツミックヒータ−のセフミックとしては、急熱
急冷に伴う熱衝撃に耐えうるよう熱膨張係数小さく（通
常６×１０　だＣ以下）、高温強度の高いものが用いら
れるのが一般であシ例えば定住ケイ素焼結体、炭化ケイ
素焼結体等が知られている。そして発熱抵抗体としては
熱膨張係数が上記セツミックに近似しているＷ。

Ｍｏ等高融点金属コイルが用いられている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、金属製の発熱抵抗体は線引き加工によりて製造
されるものであるから、発熱部のみ径小にする径違い加
工すら困難であり、任意の形状に製造することは到底困
難のため、コイル形状に限定される。また絶縁セツミッ
ク中に埋設して同時焼成しようとする場合、常圧焼結で
は発熱抵抗体と絶縁セツミックとの収縮差に起因してセ
ツミックにクツツクが入るがあるため加圧焼結によらざ
るを得す、セツミックのほうも簡易形状に限定される。

本発明は斜上の問題点を解決し、絶縁セツミック中に任
意の形状、厚さの発熱抵抗体を埋設することを可能なら
しめるセツミックヒータ−を提供することを目的とする
。

「問題点を解決するための手段」 その手段は、室温から１０００℃までの間の熱膨張係数
が６×１０　だＣ以下の電気絶縁性セツミック焼結体を
基体とし、この基体中に発熱抵抗体を埋設してなるもの
において、発熱抵抗体をＷＣ２０重量％以上及び残部前
記基体の成分で構成するところにある。

「作用」 ＷＣは高融点物質でおるから、この粉末を樹脂等ととも
に調合してシート成形、厚膜印刷等の後、絶縁性セツミ
ックと同時に焼成することができ、発熱抵抗体を形成す
る。従って発熱抵抗体の形状は、焼成中に維持しうる範
囲の中から所望のものを任意に選択できる。而してＷＣ
の室温から１０００℃までの熱膨張係数が４．９×１０
／”（：！でおるから、上記基体のそれに近く、基体中
に埋設された状態で、室温から１０００℃までの間で急
な温度の昇降に遭遇しても基体と発熱抵抗体との膨張差
が小さいため、クラックが発生するおそれがない。発熱
抵抗体には焼成時に不可避的に微量の基体成分が混入し
てくるが、何ら支障はなく、むしろ以上の作用に限れば
意図的にＷＣの一部を基体成分で置換したほうがクツツ
ク防止作用を顕著に奏するｉよか、望みの固有抵抗値を
得ることも可能となる。但し発熱抵抗体中のＷＣの含有
量が２０重３ｉチに満たないと導電性が悪くなって発熱
抵抗体としての機能を果たさなくなるので２０重量％以
上に限定した。

なお、電気絶縁性セツミック焼結体としては前述のＳ　
ｘｓＮａ　＋　Ｓ　ｉｃのほか、Ｓ　１ｓ−４Ａ１ｚＯ
ｚＮａ−ｚ　（但し、０＜ｚ≦３）、ＡｌＮなどが適用
可能である。

「実施例」 実施例１ 第１図囚は本発明の第一の実施例に係るセツミックヒー
タ−をグロープラグに適用したところを示す断面図、第
１図（ロ）はそのセツミックヒーターの製造工程を示す
斜視図である。

１１．１１・・・１１はセツミックグリーンシートを示
し、その大きさは各８４ｘ４ｘｌｔｌ：ｓｍ）である。

１２は発熱抵抗体用シートを示し、平面Ｕ字形で厚さ０
．　Ｉ　！ＩＩ、円弧部先端から８ｔｘｘｒまでの発熱
部に相当する部分の幅は０．５　ｓｗ　、他の部分はリ
ード部に相当し＠　１　ｗｍとなっているものである。

１３．１８・・・１３は発熱抵抗体用シート１２と同質
同厚でリード部の両端を肉厚にして接続端子を形成する
ための端子用シートラ示ス。セフミックグリーンシート
１１，１１−−−１１は、平均粒径０．５μｍの５ｉｓ
Ｎ４９０重量％（以下ｒ重量」を略す）、同Ｏ，Ｓμｍ
のＹ２Ｏ３５％及び同０．５μｍのＡｌ２Ｏ３５％を配
合し、配合粉末Ａとし、これに有機質結合剤及び溶剤を
添加混合してスラリー状とし、ドクターグレード法にて
シート成形して製造した。発熱抵抗体用シート１２及び
端子用シート１８．Ｉ３・・・１８は、上記配合粉末Ａ
と同一組成の粉末２０％と平均粒径０．６μｍのＷＣ８
０％とを配合し配合粉末Ｂとし、これに有機質結合剤及
び溶剤る添加混合してスラリー状とし、ドクターブレー
ド法にてシート成形して製造した。発熱抵抗体用シート
１２の上下に端子用シート１３．１３・・・・１８計４
枚とセツミックグリーンシート１１．１１・・・１１計
６枚とを対称に積層圧着し、脱脂し、温度１８００　’
Ｃ、圧力１５０麺／ｄ。

保持時間８０分の条件で加圧焼結した後、研摩すること
によって、円柱状のセツミックヒータ−１４を製造した
。前記セツミックグリーンシー４１１，１１・・・１１
は電気絶縁性セツミック焼結体よシなる基体１５を構成
し、発熱抵抗体用シート１２及び端子用シー）１８．１
８・・・・１３はそれぞれ発熱抵抗体１６及び接続端子
１７　、１７’を構成していた。接続端子間の抵抗値は
０．４０でおった。セツミックヒータ−１４を金属小ル
ダー１８に挿入し、外部電気回路と接続してグロープラ
グ１９を完成した。

上記セツミックヒータ−１４について、印加電圧１０Ｖ
で２秒間通電後１分間放冷するサイク〃を６万サイクμ
繰シ返したところ、ｎ＝１０本で１本もワレ、抵抗値変
化等の不具合は発生しなかった。

なお、通電中の発熱部の温度は９００〜１０５０℃であ
った。

実施例２ 第２図は、本発明の第二の実施例に係るセツミックヒー
タ−の製造工程を示す斜視図である。

２１は実施例１の配合粉末Ａと有機質結合剤を加圧成形
してなる中心棒である。２２は中心棒２１の外表面を巻
回するように曲面印刷された発熱抵抗体用厚膜で、発熱
部に対応する先端２まきは実施例１で用いた配合粉末Ａ
と同一組成の粉末８０チと平均粒径０．６μｍのＷＣ２
０チとを配合してこれにエチルセルロースを添加混合し
てなるペーストで印刷し、残るリード部に相当する８ま
きは実施例１で用いた配合粉末Ｂと同一組成の粉末にエ
チルセルロースを添加混合してなるペーストで印刷した
ものである。

２８．２８は配合粉末Ａと同一組成の粉末と有機質結合
剤とでなる加圧成形体である。発熱抵抗体用厚膜２２を
印刷した中心棒２１を加圧成形体２８．２８で挾んでフ
パープレスし脱脂し窒素雰囲気中温度１７５０℃１保持
時間２時間の条件で焼成した後、外周を研摩することに
よってセツミックヒータ−（図示省略）を製造した。

上記セツミックヒータ−について、実施例１と同一条件
で通電したところ、不具合は発生しなかった。

「発明の効果」 発熱抵抗体を所望形状にすることができるので抵抗値、
発熱分布、始動性を制御することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（４）は本発明の第一の実施例に係るセツミック
ヒータ−をグローブフグに適用したところを示す断面図
、第１図（ロ）は上記セフミックヒーターの製造工程を
示す斜視図、第２図は本発明の第二の実施例に係るセツ
ミックヒータ−の製造工程を示す斜視図である。 １４・・・セツミックヒータ−１１５・・・基体、１６
・・・発熱抵抗体 特許出願人　日本特殊陶業株式会社−゛代表者　鈴　木
　亭　−’Ｌ、　、、：”ニー第１図 （Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　室温から１０００℃までの間の熱膨張係数が６
   ×１０＾−＾６／℃以下の電気絶縁性セツミック焼結体
   を基体とし、この基体中に発熱抵抗体を埋設してなるも
   のにおいて、発熱抵抗体が ＷＣ２０重量％以上及び残部前記基体の成分よりなるこ
   とを特徴とするセツミックヒーター。
2. （２）　電気絶縁性セツミック焼結体がＳｉ＿３Ｎ＿４
   、Ｓｉ＿６＿−＿ｚＡｌ＿ｚＯ＿ｚＮ＿８＿−＿ｚ（但
   し、０＜ｚ≦３）、ＡｌＮ又はＳｉＣを主成分としてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセツミ
   ックヒーター。