JPS649716B2 - - Google Patents
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- JPS649716B2 JPS649716B2 JP8610381A JP8610381A JPS649716B2 JP S649716 B2 JPS649716 B2 JP S649716B2 JP 8610381 A JP8610381 A JP 8610381A JP 8610381 A JP8610381 A JP 8610381A JP S649716 B2 JPS649716 B2 JP S649716B2
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
本発明はシーズヒータに関し、特に寿命が長
く、かつ長時間使用後の使用状態における絶縁抵
抗値の高いシーズヒータを提供しようとするもの
である。 一般に、シーズヒータは第1図に示すように、
両端に端子棒1を備えたコイル状の電熱線2を金
属パイプ3に挿入し、この金属パイプ3に電融マ
グネシア、電融シリカ、電融アルミナ等の電気絶
縁粉末4を充填してなり、必要に応じて金属パイ
プ3の両端をガラス5や耐熱性樹脂6で封口して
なるものである。 このシーズヒータは、加熱部品として、その非
常に優れた性能、品質、簡便さなどから飛躍的に
多用されてきており、家庭電化製品を初め、各種
工業用や宇宙開発、原子力などの特殊用途に至る
まで、その市場範囲は拡大してきている。その中
でも高温用シーズヒータの用途は今後さらに伸び
ていくものと思われる。 ところが、世界的視野でシーズヒータの性能お
よび品質の現状をみると、使用状態における絶縁
抵抗値(以下、熱時絶縁抵抗値と称す)が時間の
経過につれて低下してしまうという欠点と、電熱
線が断線するまでの寿命が短かいという欠点があ
つた。 本発明者らは電気絶縁粉末4に着目し、各種検
討した結果、電気絶縁粉末4として金属酸化物粉
末を添加し、電熱線2の成分元素の蒸発現象を抑
えることにより、所期の目的である長時間使用後
の熱時絶縁抵抗値が高く、かつ寿命の長いシーズ
ヒータが得られるという結論を得ている。 しかし、上記シーズヒータでは、添加する酸化
ニツケル粉末自体の固有抵抗値がマグネシア等の
電気絶縁粉末に比較して低いために、完成初期の
熱時絶縁抵抗値が全体的に低くなるものであつ
た。 本発明は、酸化ニツケル、酸化コバルト、酸化
タングステン、酸化銅、酸化ガリウム、酸化錫、
酸化鉄の金属酸化物粉末を添加した電気絶縁粉末
を用いるシーズヒータにおいて、上記欠点を解消
し、所期の目的を達成するシーズヒータを提供し
ようとするものである。 本発明者らは、酸化ニツケル、酸化コバルト、
酸化タングステン、酸化銅、酸化錫、酸化鉄の群
から選ばれる少なくとも一種の酸化物を電熱線の
周辺に位置せしめることにより、完成時の熱時絶
縁抵抗値が高く、かつ長時間使用後の熱時絶縁抵
抗値の高い、長寿命のシーズヒータを得ることが
できるという結論を得た。 これは、上記酸化物が、高絶縁性を有する従来
の電気絶縁粉末層で絶縁被覆された形となり、熱
時絶縁抵抗値の低下を抑制するためである。 以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例 1) 電熱線2として線径0.29mmのニクロム線第1種
を用い、これを巻径2mmのコイル状とし、両端に
端子棒1を接続した。 これに、酸化ニツケル粉末を溶射し、電熱線2
を準備した。 また、金属パイプ3として長さ413mm、外径8
mm、肉厚0.46mmのNCF2P(商品名インコロイ800)
を用いた。 この金属パイプ3に上記処理を施した電熱線2
を挿入し、この金属パイプ3に電融マグネシア粉
末を主成分とする電気絶縁粉末4を充填し、圧延
減径、焼鈍(1050℃10分間)の各工程を経て、長
さ500mm、外径6.6mmとし、さらに金属パイプ3の
両端を低融点ガラス5および耐熱性樹脂6で封口
してシーズヒータを完成した。 なお、電融マグネシア粉末は第1表の組成比の
ものを用いた。 第1表 MgO ……96〜97重量% CaO ……0.2〜0.3重量% SiO2 ……2〜3重量% Al2O3 ……0.4〜0.5重量% Fe2O3 ……0.14〜0.16重量% (実施例 2) セラミツクの押し出し成型法により酸化ニツケ
ルの丸棒成型体を成型し、これを焼成し、酸化ニ
ツケルコアを準備した。 上記酸化ニツケルコアを、実施例1と同様の電
熱線2のコイル内部に挿入し、電熱線を準備し
た。以下実施例1と同様にして、シーズヒータを
完成した。 なお、比較のために、従来例として、電融マグ
ネシア粉末のみを電気絶縁粉末4として使用した
場合、さらに、比較例として、酸化ニツケル粉末
を均一に混合した電融マグネシア粉末を使用した
場合についても同様にシーズヒータを完成した。 完成したそれぞれのシーズヒータについて、絶
縁性能および寿命性能を調べるために以下の試験
を行なつた。 まず、完成された各シーズヒータの初期特性と
して、金属パイプ表面温度750℃とした状態にお
ける絶縁抵抗値を測定した。この結果を第2表に
示す。 次に以下に示すシーズヒータの寿命試験および
熱時絶縁抵抗値試験を実施した。 〔寿命試験〕 各シーズヒータについて、金属パイプ3の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線2に通電
し、電熱線2が断線するまでの日数を調べた。 〔熱時絶縁抵抗値試験〕 各シーズヒータについて、金属パイプ3の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線2に通電
し、熱時絶縁抵抗値の変化を調べた。なお、熱時
絶縁抵抗値を測定する時は金属パイプ3の表面温
度を750℃に低下させて測定した。 上記寿命試験の結果ならびに熱時絶縁抵抗値試
験における11日後の熱時絶縁抵抗値の結果を第2
表に示す。また、上記熱時絶縁抵抗値試験による
熱時絶縁抵抗値の変化を第2図に示す。 なお第2図において、Aは実施例1、Bは実施
例2、Cは従来例、Dは比較例を示す。
く、かつ長時間使用後の使用状態における絶縁抵
抗値の高いシーズヒータを提供しようとするもの
である。 一般に、シーズヒータは第1図に示すように、
両端に端子棒1を備えたコイル状の電熱線2を金
属パイプ3に挿入し、この金属パイプ3に電融マ
グネシア、電融シリカ、電融アルミナ等の電気絶
縁粉末4を充填してなり、必要に応じて金属パイ
プ3の両端をガラス5や耐熱性樹脂6で封口して
なるものである。 このシーズヒータは、加熱部品として、その非
常に優れた性能、品質、簡便さなどから飛躍的に
多用されてきており、家庭電化製品を初め、各種
工業用や宇宙開発、原子力などの特殊用途に至る
まで、その市場範囲は拡大してきている。その中
でも高温用シーズヒータの用途は今後さらに伸び
ていくものと思われる。 ところが、世界的視野でシーズヒータの性能お
よび品質の現状をみると、使用状態における絶縁
抵抗値(以下、熱時絶縁抵抗値と称す)が時間の
経過につれて低下してしまうという欠点と、電熱
線が断線するまでの寿命が短かいという欠点があ
つた。 本発明者らは電気絶縁粉末4に着目し、各種検
討した結果、電気絶縁粉末4として金属酸化物粉
末を添加し、電熱線2の成分元素の蒸発現象を抑
えることにより、所期の目的である長時間使用後
の熱時絶縁抵抗値が高く、かつ寿命の長いシーズ
ヒータが得られるという結論を得ている。 しかし、上記シーズヒータでは、添加する酸化
ニツケル粉末自体の固有抵抗値がマグネシア等の
電気絶縁粉末に比較して低いために、完成初期の
熱時絶縁抵抗値が全体的に低くなるものであつ
た。 本発明は、酸化ニツケル、酸化コバルト、酸化
タングステン、酸化銅、酸化ガリウム、酸化錫、
酸化鉄の金属酸化物粉末を添加した電気絶縁粉末
を用いるシーズヒータにおいて、上記欠点を解消
し、所期の目的を達成するシーズヒータを提供し
ようとするものである。 本発明者らは、酸化ニツケル、酸化コバルト、
酸化タングステン、酸化銅、酸化錫、酸化鉄の群
から選ばれる少なくとも一種の酸化物を電熱線の
周辺に位置せしめることにより、完成時の熱時絶
縁抵抗値が高く、かつ長時間使用後の熱時絶縁抵
抗値の高い、長寿命のシーズヒータを得ることが
できるという結論を得た。 これは、上記酸化物が、高絶縁性を有する従来
の電気絶縁粉末層で絶縁被覆された形となり、熱
時絶縁抵抗値の低下を抑制するためである。 以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例 1) 電熱線2として線径0.29mmのニクロム線第1種
を用い、これを巻径2mmのコイル状とし、両端に
端子棒1を接続した。 これに、酸化ニツケル粉末を溶射し、電熱線2
を準備した。 また、金属パイプ3として長さ413mm、外径8
mm、肉厚0.46mmのNCF2P(商品名インコロイ800)
を用いた。 この金属パイプ3に上記処理を施した電熱線2
を挿入し、この金属パイプ3に電融マグネシア粉
末を主成分とする電気絶縁粉末4を充填し、圧延
減径、焼鈍(1050℃10分間)の各工程を経て、長
さ500mm、外径6.6mmとし、さらに金属パイプ3の
両端を低融点ガラス5および耐熱性樹脂6で封口
してシーズヒータを完成した。 なお、電融マグネシア粉末は第1表の組成比の
ものを用いた。 第1表 MgO ……96〜97重量% CaO ……0.2〜0.3重量% SiO2 ……2〜3重量% Al2O3 ……0.4〜0.5重量% Fe2O3 ……0.14〜0.16重量% (実施例 2) セラミツクの押し出し成型法により酸化ニツケ
ルの丸棒成型体を成型し、これを焼成し、酸化ニ
ツケルコアを準備した。 上記酸化ニツケルコアを、実施例1と同様の電
熱線2のコイル内部に挿入し、電熱線を準備し
た。以下実施例1と同様にして、シーズヒータを
完成した。 なお、比較のために、従来例として、電融マグ
ネシア粉末のみを電気絶縁粉末4として使用した
場合、さらに、比較例として、酸化ニツケル粉末
を均一に混合した電融マグネシア粉末を使用した
場合についても同様にシーズヒータを完成した。 完成したそれぞれのシーズヒータについて、絶
縁性能および寿命性能を調べるために以下の試験
を行なつた。 まず、完成された各シーズヒータの初期特性と
して、金属パイプ表面温度750℃とした状態にお
ける絶縁抵抗値を測定した。この結果を第2表に
示す。 次に以下に示すシーズヒータの寿命試験および
熱時絶縁抵抗値試験を実施した。 〔寿命試験〕 各シーズヒータについて、金属パイプ3の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線2に通電
し、電熱線2が断線するまでの日数を調べた。 〔熱時絶縁抵抗値試験〕 各シーズヒータについて、金属パイプ3の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線2に通電
し、熱時絶縁抵抗値の変化を調べた。なお、熱時
絶縁抵抗値を測定する時は金属パイプ3の表面温
度を750℃に低下させて測定した。 上記寿命試験の結果ならびに熱時絶縁抵抗値試
験における11日後の熱時絶縁抵抗値の結果を第2
表に示す。また、上記熱時絶縁抵抗値試験による
熱時絶縁抵抗値の変化を第2図に示す。 なお第2図において、Aは実施例1、Bは実施
例2、Cは従来例、Dは比較例を示す。
【表】
第2表および第2図より明らかなように、酸化
ニツケル粉末を均一に混合した比較例では、電融
マグネシア粉末のみを電気絶縁粉末4として用い
た従来例と比較して、完成時の熱時絶縁抵抗値は
低いが、実施例1〜2では、従来例と同レベルの
値を示した。 また、実施例1〜2は、従来例と比較して、寿
命は約10倍となり、また連続通電開始から11日後
の熱時絶縁抵抗値についても高い値を示し、酸化
ニツケル粉末を添加することにより得られる効果
をそのまま維持した。 このように、酸化ニツケル粉末を電熱線2の周
辺に位置せしめることにより、完成時の熱時絶縁
抵抗値の低下を防止することができるとともに、
長時間使用後の熱時絶縁抵抗値の高い、寿命の長
いシーズヒータを得ることが明らかとなつた。 なお、上記実施例において酸化ニツケル粉末を
用いたが、酸化コバルト、酸化タングステン、酸
化銅、酸化ガリウム、酸化錫、酸化鉄を用いても
同様の傾向を示した。 さらに、電気絶縁粉末の主成分として、電融マ
グネシア粉末に代えて、電融アルミナ粉末、電融
シリカ粉末を用いても同様の傾向を示した。 以上のように本発明によれば、酸化ニツケル、
酸化コバルト、酸化タングステン、酸化銅、酸化
ガリウム、酸化錫、酸化鉄の群から選ばれる少く
とも一種の酸化物を電熱線の周辺に位置させ、か
つこの酸化物を電気絶縁粉末で絶縁被覆している
もので、シーズヒータの使用中における電熱線、
金属パイプの酸化によるシーズヒータ内部の減圧
度に応じて前記酸化物が酸素を放出するため、シ
ーズヒータ内部の減圧は防止され、その結果、寿
命が長く、かつ長時間使用後における熱時絶縁抵
抗値の高いシーズヒータを得ることができ、また
前記酸化物は電気絶縁粉末に均一に分散させるの
ではなく、電熱線の周辺に位置させているため、
固有抵抗値の低い前記酸化物を添加することによ
るシーズヒータの絶縁抵抗の低下も確実に抑制す
ることができるものである。
ニツケル粉末を均一に混合した比較例では、電融
マグネシア粉末のみを電気絶縁粉末4として用い
た従来例と比較して、完成時の熱時絶縁抵抗値は
低いが、実施例1〜2では、従来例と同レベルの
値を示した。 また、実施例1〜2は、従来例と比較して、寿
命は約10倍となり、また連続通電開始から11日後
の熱時絶縁抵抗値についても高い値を示し、酸化
ニツケル粉末を添加することにより得られる効果
をそのまま維持した。 このように、酸化ニツケル粉末を電熱線2の周
辺に位置せしめることにより、完成時の熱時絶縁
抵抗値の低下を防止することができるとともに、
長時間使用後の熱時絶縁抵抗値の高い、寿命の長
いシーズヒータを得ることが明らかとなつた。 なお、上記実施例において酸化ニツケル粉末を
用いたが、酸化コバルト、酸化タングステン、酸
化銅、酸化ガリウム、酸化錫、酸化鉄を用いても
同様の傾向を示した。 さらに、電気絶縁粉末の主成分として、電融マ
グネシア粉末に代えて、電融アルミナ粉末、電融
シリカ粉末を用いても同様の傾向を示した。 以上のように本発明によれば、酸化ニツケル、
酸化コバルト、酸化タングステン、酸化銅、酸化
ガリウム、酸化錫、酸化鉄の群から選ばれる少く
とも一種の酸化物を電熱線の周辺に位置させ、か
つこの酸化物を電気絶縁粉末で絶縁被覆している
もので、シーズヒータの使用中における電熱線、
金属パイプの酸化によるシーズヒータ内部の減圧
度に応じて前記酸化物が酸素を放出するため、シ
ーズヒータ内部の減圧は防止され、その結果、寿
命が長く、かつ長時間使用後における熱時絶縁抵
抗値の高いシーズヒータを得ることができ、また
前記酸化物は電気絶縁粉末に均一に分散させるの
ではなく、電熱線の周辺に位置させているため、
固有抵抗値の低い前記酸化物を添加することによ
るシーズヒータの絶縁抵抗の低下も確実に抑制す
ることができるものである。
第1図は一般的なシーズヒータの断面図、第2
図は本発明の実施例のシーズヒータ、従来例およ
び比較例のシーズヒータにおける熱時絶縁抵抗値
の時間特性図である。 2…電熱線、3…金属パイプ、4…電気絶縁粉
末。
図は本発明の実施例のシーズヒータ、従来例およ
び比較例のシーズヒータにおける熱時絶縁抵抗値
の時間特性図である。 2…電熱線、3…金属パイプ、4…電気絶縁粉
末。
Claims (1)
- 1 金属パイプに電熱線を挿入するとともに電気
絶縁粉末を充填してなるシーズヒータにおいて、
酸化ニツケル、酸化コバルト、酸化タングステ
ン、酸化銅、酸化ガリウム、酸化錫、酸化鉄の群
から選ばれる少くとも一種の酸化物を、前記電熱
線の周辺に位置させ、かつこの酸化物を前記電気
絶縁粉末で絶縁被覆したことを特徴とするシーズ
ヒータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8610381A JPS57202085A (en) | 1981-06-03 | 1981-06-03 | Sheathed heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8610381A JPS57202085A (en) | 1981-06-03 | 1981-06-03 | Sheathed heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57202085A JPS57202085A (en) | 1982-12-10 |
JPS649716B2 true JPS649716B2 (ja) | 1989-02-20 |
Family
ID=13877363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8610381A Granted JPS57202085A (en) | 1981-06-03 | 1981-06-03 | Sheathed heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57202085A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02227223A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 射出またはトランスファー成形方法および装置 |
-
1981
- 1981-06-03 JP JP8610381A patent/JPS57202085A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02227223A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 射出またはトランスファー成形方法および装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57202085A (en) | 1982-12-10 |
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