JPH0318318B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0318318B2 JPH0318318B2 JP56076207A JP7620781A JPH0318318B2 JP H0318318 B2 JPH0318318 B2 JP H0318318B2 JP 56076207 A JP56076207 A JP 56076207A JP 7620781 A JP7620781 A JP 7620781A JP H0318318 B2 JPH0318318 B2 JP H0318318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- sheathed heater
- insulation resistance
- resistance value
- metal pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Resistance Heating (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明はシーズヒータの製造方法に関し、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の製造方法を提供
しようとするものである。 一般に、シーズヒータは図面に示すように、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、家族電化製品を初め、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、電気絶縁粉末として、酸化ニツケ
ル粉末を添加し、電熱線２の成分元素の蒸発現象
を著しく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
いシーズヒータを製造することができるという結
論を得ている。 しかし、上記シーズヒータの製造方法では、添
加する酸化ニツケル粉末自体の固有抵抗値がマグ
ネシア等の絶縁粉末に比較して低いために、完成
時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、酸化ニツケル粉末を添加した電気絶
縁粉末を用いるシーズヒータの製造方法におい
て、上記欠点を解消し、所期の目的を達成するシ
ーズヒータの製造方法を提供しようとするもので
ある。 本発明者らは、酸化ニツケル粉末を添加したシ
ーズヒータの処理方法について、いろいろ検討し
た結果、充填・圧延減径後、900℃以上の還元性
雰囲気で熱処理することにより、完成時の熱時絶
縁抵抗値の高い、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製造するこ
とができるという結論を得た。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 電気絶縁粉末４の主成分として、電融マグネシ
ア粉末を用い、この電融マグネシア粉末に、酸化
ニツケル粉末を1.0重量％加えて、混合し、これ
を電気絶縁粉末４として準備した。 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％ また、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。 さらに、金属パイプ３として長さ413mm、外径
８mm、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に上記端子棒１を両端に接続
した電熱線２を挿入し、この金属パイプ３にあら
かじめ準備しておいた上記電気絶縁粉末４を充填
し、圧延減径し、金属パイプ３を長さ500mm、外
径6.6mmとした。 こののち、第２表に示す条件で熱処理し、パイ
プ口部のパウダーを掘り、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、比較のために、従来例１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、従来例２として酸化ニツケル粉
末を１重量％添加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。しかし、これらの従来品は、1050℃の中性雰
囲気で焼鈍を行なつた。 完成したシーズヒータの完成初期のパイプ表面
温度750℃での熱時絶縁抵抗値及び以下に示す寿
命試験及び熱時絶縁抵抗値試験をそれぞれ実施し
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。 上記完成時の熱時絶縁抵抗値および寿命試験の
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。第２表
において試料１は従来例１、試料14は従来例２の
ものである。
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の製造方法を提供
しようとするものである。 一般に、シーズヒータは図面に示すように、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、家族電化製品を初め、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、電気絶縁粉末として、酸化ニツケ
ル粉末を添加し、電熱線２の成分元素の蒸発現象
を著しく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
いシーズヒータを製造することができるという結
論を得ている。 しかし、上記シーズヒータの製造方法では、添
加する酸化ニツケル粉末自体の固有抵抗値がマグ
ネシア等の絶縁粉末に比較して低いために、完成
時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、酸化ニツケル粉末を添加した電気絶
縁粉末を用いるシーズヒータの製造方法におい
て、上記欠点を解消し、所期の目的を達成するシ
ーズヒータの製造方法を提供しようとするもので
ある。 本発明者らは、酸化ニツケル粉末を添加したシ
ーズヒータの処理方法について、いろいろ検討し
た結果、充填・圧延減径後、900℃以上の還元性
雰囲気で熱処理することにより、完成時の熱時絶
縁抵抗値の高い、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製造するこ
とができるという結論を得た。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 電気絶縁粉末４の主成分として、電融マグネシ
ア粉末を用い、この電融マグネシア粉末に、酸化
ニツケル粉末を1.0重量％加えて、混合し、これ
を電気絶縁粉末４として準備した。 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％ また、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。 さらに、金属パイプ３として長さ413mm、外径
８mm、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に上記端子棒１を両端に接続
した電熱線２を挿入し、この金属パイプ３にあら
かじめ準備しておいた上記電気絶縁粉末４を充填
し、圧延減径し、金属パイプ３を長さ500mm、外
径6.6mmとした。 こののち、第２表に示す条件で熱処理し、パイ
プ口部のパウダーを掘り、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、比較のために、従来例１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、従来例２として酸化ニツケル粉
末を１重量％添加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。しかし、これらの従来品は、1050℃の中性雰
囲気で焼鈍を行なつた。 完成したシーズヒータの完成初期のパイプ表面
温度750℃での熱時絶縁抵抗値及び以下に示す寿
命試験及び熱時絶縁抵抗値試験をそれぞれ実施し
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。 上記完成時の熱時絶縁抵抗値および寿命試験の
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。第２表
において試料１は従来例１、試料14は従来例２の
ものである。
【表】
【表】
＊ 比較例
第２表から明らかなように、現工程の試料14の
シーズヒータは、完成時での熱時絶縁抵抗値が電
融マグネシア粉末のみを充填した試料１のシーズ
ヒータと比較して、著しく低下するが、本発明の
範囲内にある試料10〜13では、試料１と同程度の
高い熱時絶縁抵抗値を示した。 しかし、本発明の範囲外にある試料２〜９につ
いては、試料14と同様、試料１と比較して低い熱
時絶縁抵抗値を示した。 また、本発明の範囲内にある試料10〜13のシー
ズヒータは、試料１と比較して、寿命が約10倍と
なり、また11日後の熱時絶縁抵抗値についても高
い値を示し、従来の酸化ニツケル粉末を添加する
ことにより得られる効果はそのまま維持された。 なお、本発明において、充填、圧延後に還元性
雰囲気での熱処理をした場合、シーズヒータの口
部において、酸化ニツケル粉末が金属ニツケルに
まで還元されてしまうことがあるため、本発明に
おいては、さらにシーズヒータの口部における電
気絶縁粉末を掘つて除去するため、酸化ニツケル
粉末が金属ニツケルにまで還元されることによる
熱時絶縁抵抗値の低下や、耐電圧特性の低下とい
う現象もなくなり、その結果、特性をさらに向上
させることができる。 この現象は、還元性雰囲気での処理温度が高い
ほど大となるので、より上記の処理が必要とされ
る。 なお、実施例において、電気絶縁粉末４の主成
分として、電融マグネシア粉末を用いたが、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。 以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、電気絶縁粉末として、酸化ニツケル粉末を添
加したものを用い、かつこの電気絶縁粉末を充
填、圧延したのち、900℃以上の還元性雰囲気で
熱処理するようにしているれめ、完成時における
熱時絶縁抵抗値が高く、かつ長時間使用後におけ
る熱時絶縁抵抗値も高い長寿命のシーズヒータを
提供することができ、また前記900℃以上の還元
性雰囲気で熱処理した場合、シーズヒータの口部
においては、酸化ニツケル粉末が金属ニツケルに
まで還元され、熱時絶縁抵抗値の低下や耐電圧特
性の低下という現象を引き起こすおそれがある
が、本発明においては、900℃以上の還元性雰囲
気で熱処理したのち、シーズヒータ口部の還元さ
れた電気絶縁粉末を掘つて除去するため、酸化ニ
ツケルが金属ニツケルにまで還元されることによ
る熱時絶縁抵抗値の低下や、耐電圧特性の低下と
いう現象もなくなり、その結果、特性をさらに向
上させることができるものである。
第２表から明らかなように、現工程の試料14の
シーズヒータは、完成時での熱時絶縁抵抗値が電
融マグネシア粉末のみを充填した試料１のシーズ
ヒータと比較して、著しく低下するが、本発明の
範囲内にある試料10〜13では、試料１と同程度の
高い熱時絶縁抵抗値を示した。 しかし、本発明の範囲外にある試料２〜９につ
いては、試料14と同様、試料１と比較して低い熱
時絶縁抵抗値を示した。 また、本発明の範囲内にある試料10〜13のシー
ズヒータは、試料１と比較して、寿命が約10倍と
なり、また11日後の熱時絶縁抵抗値についても高
い値を示し、従来の酸化ニツケル粉末を添加する
ことにより得られる効果はそのまま維持された。 なお、本発明において、充填、圧延後に還元性
雰囲気での熱処理をした場合、シーズヒータの口
部において、酸化ニツケル粉末が金属ニツケルに
まで還元されてしまうことがあるため、本発明に
おいては、さらにシーズヒータの口部における電
気絶縁粉末を掘つて除去するため、酸化ニツケル
粉末が金属ニツケルにまで還元されることによる
熱時絶縁抵抗値の低下や、耐電圧特性の低下とい
う現象もなくなり、その結果、特性をさらに向上
させることができる。 この現象は、還元性雰囲気での処理温度が高い
ほど大となるので、より上記の処理が必要とされ
る。 なお、実施例において、電気絶縁粉末４の主成
分として、電融マグネシア粉末を用いたが、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。 以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、電気絶縁粉末として、酸化ニツケル粉末を添
加したものを用い、かつこの電気絶縁粉末を充
填、圧延したのち、900℃以上の還元性雰囲気で
熱処理するようにしているれめ、完成時における
熱時絶縁抵抗値が高く、かつ長時間使用後におけ
る熱時絶縁抵抗値も高い長寿命のシーズヒータを
提供することができ、また前記900℃以上の還元
性雰囲気で熱処理した場合、シーズヒータの口部
においては、酸化ニツケル粉末が金属ニツケルに
まで還元され、熱時絶縁抵抗値の低下や耐電圧特
性の低下という現象を引き起こすおそれがある
が、本発明においては、900℃以上の還元性雰囲
気で熱処理したのち、シーズヒータ口部の還元さ
れた電気絶縁粉末を掘つて除去するため、酸化ニ
ツケルが金属ニツケルにまで還元されることによ
る熱時絶縁抵抗値の低下や、耐電圧特性の低下と
いう現象もなくなり、その結果、特性をさらに向
上させることができるものである。
図は一般的なシーズヒータの断面図である。
２……電熱線、３……金属パイプ、４……電気
絶縁粉末。
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の製造方法
において、前記電気絶縁粉末として、酸化ニツケ
ル粉末を添加した電融マグネシア粉末を用い、か
つこの電気絶縁粉末を充填・圧延したのち、900
℃以上の還元性雰囲気で熱処理し、こののち、シ
ーズヒータ口部の還元された電気絶縁粉末を掘つ
て除去することを特徴とするシーズヒータの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56076207A JPS57191979A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Method of producing sheathed heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56076207A JPS57191979A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Method of producing sheathed heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57191979A JPS57191979A (en) | 1982-11-25 |
| JPH0318318B2 true JPH0318318B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=13598714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56076207A Granted JPS57191979A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Method of producing sheathed heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57191979A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5590095A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Sheathed heater and method of fabricating same |
-
1981
- 1981-05-19 JP JP56076207A patent/JPS57191979A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57191979A (en) | 1982-11-25 |
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