JPH0337988A - 無機絶縁ヒータおよびその製法並びにそれを用いた陰極線管 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、無機絶縁ヒータに係り、該ヒータの無機絶縁
層を改善した無機絶縁ヒータおよびその製法、並びにそ
の用途に関する。

［従来の技術］ 陰極線管やエアフローセンサには、絶縁層として無機物
の多孔質層から成る絶縁層を有する無機絶縁ヒータ用が
いられている。

特に、陰極線管の陰極加熱用ヒータは、一般に第１図に
示すように金属線コイル１、絶縁層２およびダーク層５
から成り、金属線コイル１は戻り曲げ端１ａに向かって
捻られた２重コイル形状を有している。

前記ヒータの絶縁層２はアルミナ（ＡＱｉｏａ）等を主
成分とする無機絶縁粒子から成り、金属線表面に密着し
て形成されている。

該ヒータは、絶縁層２の外側に筒状に形成された陰極ス
リーブ３を加熱し、その先端部に取付けられた陰極ペレ
ット４を加熱して、熱電子を放出させるものである。絶
縁層２は、陰極スリーブ３と金属線コイル１との間を電
気的に絶縁している（特開昭５７−９５０３５号）。

また、＃ｆ！ｉ縁層２上層２上られたダークＷｊ５は。

加熱効率を高めるものである（特開昭５９−１３２５３
７号）。

本発明者らの実験によれば、従来の陰極加熱用ヒータで
は、陰極ベレット４を約１１００℃以上で加熱２作動さ
せると、短期間で絶縁不良を発生することが分かった。

その主な原因は、第２図で模式的に示すように、絶縁層
２の焼成時に、金属線コイルの隣合う金属線間の絶縁部
８に、空隙１０や絶縁層の表面まで達するクラック９等
が発生する（但し、金属線コイル上の絶縁部７には発生
しない）ために、絶縁層の強度が低下し、 ■　金属線コイルの通電〜遮断による熱衝撃に基づく全
５ｃ線間の絶縁部８の破損、 ■　絶縁部８の破損による隣合う金属線同士の短絡、焼
断。

■　絶縁層に生じた空隙１０に基づく絶縁破壊、（金属
線コイルと陰極スリーブとの間の印加電圧（約３００Ｖ
）による。） 等に基づく事故が発生し易い。

こうした問題点を解決する手段としては、繊維状あるい
はウィスカ状の高融点無機絶縁物を無機絶縁粒子と混合
して、絶縁層の強度を上げ、前記クラック発生を防止（
特公昭４４−１’Ｉ’１５号）したり、逆に絶縁層内の
気孔率を高めることによってクラックの進展を防ぐ（特
開昭６０−２２１９２５号）等の方法が提案されている
。

更に、金属線コイルと絶＃Ｃ層とを密着せずに隙間を設
けて形成し、熱歪あるいは熱膨張差によるクラックの発
生を阻止する方法（特開昭６１−１２１２３２号、特開
昭６１−１４２６２５号）等が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記クラックの防止手段は、いずれも比較的低温（約１
１００℃以下）で作動させるヒータには効果があるが、
含浸形陰極加熱方式のヒータでは寿命が短いことが分か
った。

従来の絶縁層には、第２図に示すようにヒータの金属線
コイルの隣合う金属線間に、空隙１．０や、あるいは絶
縁性粒子の充填率の低い部分（不均一な部分）が形成さ
れるのを避けることが困難なために、絶縁層の強度が低
く、絶縁破壊し易いと云う問題があった。

また、ヒータの作動中に無機絶縁粒子同士の焼結が進行
して、絶ＲＷＪが収縮し、クラックが発生。

通行して短期間で絶縁破壊を引き起こすという問題があ
った。

更にまた、エアフローセンサ等のように、熱は比較的低
温（約２００℃）であるが、自動車等に搭載されるため
強い震動を受けて、絶縁層にクラックが発生し易いと云
う問題があった。

従来の陰極線管の陰極加熱用ヒータは、一般に金属線コ
イルの金ｙｔａとして、Ｗ線またはＲｅ入りｗｍを巻回
して一次コイルを形成し、これをモリブデン（ＭＯ）を
芯線として、所定の寸法に巻回して二重コイルとした後
、Ａｆｉ、Ｏ，粒子を電気泳動法等により電着被覆し、
これを１６００〜１７００℃で焼成することにり、無機
物の多孔質層から成る絶Ｊ１層を形成している。

必要に応じて、その上に例えばＡｌ１．Ｏ，粒子とタン
グステン（Ｗ）粒子からなるダーク層を付着して焼成す
るか、または、ダーク層を前記未焼成の絶縁層上に形成
して、絶縁層とダーク層を一度に焼成するかして得られ
る。

焼成後、前記ＭＯ芯線を酸によって溶解除去し、水洗、
乾燥することによりヒータが得られる。

第１図のような二重コイル状の金属線に、電着法によっ
て絶縁層を形成する場合、無機絶縁粒子は、サスペンシ
ョン（ＡＱ、０３等の粒子を分散。

懸濁した液）中を電気泳動によって金属線上に付着する
。

その際、付着の駆動力はサスペンション中に溶解した硝
酸塩などの電解質が電気分解によって変化した水酸化物
ゲルにある。ところが水酸化物ゲルは金属線の表面には
生威し易いが、金Ｒｍ間には生成しにくいために、空隙
が生じ易いという現象が起る（荒戸：昭和６２年春季日
本金属学会講演予稿集、３７３頁）。

これを第２図を用いて説明すると、コイル上の絶縁部７
には、サスペンション中の比較的小さな粒子が比較的緻
密に付着するが、隣合う金属線間の絶縁部８には、サス
ペンション中の比較的大きな粒子が不均一に付着すると
云うことである。

そのために、絶縁層の焼成過程において、金属線コイル
間では絶縁層が収縮してクラック９や。

あるいは空隙１０を生ずる〔第５図（ｂ）参照〕。

また、従来のヒータは、その動作時に起る絶縁層の焼成
の進行による収縮と、ヒートサイクルによる熱衝撃、あ
るいは金属線コイルの膨張、収縮の反復によって、特に
、強度が低い金属線間の絶縁部８が破壊し、これに基づ
く金属線または金属線コイル同士の接触、ヒータの断線
あるいはｙＡ縁層の絶縁破壊が発生し易いことが分かっ
た。

本発明の目的は、ヒータが高温度（例えば１３００℃）
になっても、また、強い震動を受けても絶縁層にクラッ
ク等が生じない優れた無機絶縁ヒータおよびその製法、
並びにその用途、例えば、エアフローセンサ、陰極線管
陰極加熱用ヒータ。

該ヒータを備えた陰極線管用陰極および陰極線管を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、 金属線ヒータと、該金属線ヒータを被覆する無機物の多
孔質層から成る絶縁層を有する無機絶縁ヒータにおいて
。

前記絶縁層は、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間の無機絶縁粒
子の充填率が４５〜７５％（絶縁層の断面積比率）であ
る該金属線に密着して形成された第１の絶縁層と、 （２）前記第１の絶縁層上に形成され、無機絶縁粒子の
充填率が前記第１の絶縁層の充填率と同程度またはそれ
より多い（特に４５〜８５％）第２の絶縁層と、 により構成されていることを特徴とする無機絶縁ヒータ
、その製法およびその用途にある。

これによって、絶縁層のクラック発生を防止し。

それに基づく絶縁破壊を防止した無機絶縁ヒータを提供
することができるのである。

特に第１の絶縁層の充填率は５０〜６５％が、第２の絶
縁層の充填率は６０〜７５％がより好ましい。

また、該ヒータを用いた長寿命の陰極線管陰極並びに陰
極線管を提供することができるのである。

本発明は、隣合う金属線間の絶縁部８の粒子充填率を４
０〜７５％とし、絶縁層全体の無機絶縁粒子の分布を均
一にすることによって、前記の絶縁層のクラック等の発
生が低減され、ヒータの断線あるいは絶縁破壊が起こり
にく）なり、ヒータとしての寿命を向上できることを見
出したものである。

その具体的な方法は、金属線コイルの隣合う金属線間の
絶縁Ｍ（第１層目）と、その外側を被覆する絶縁層（第
２層目）とを、分けて形成したことにある。

前記第１層目と第２層目との絶縁層の形成は、無機絶縁
粒子が分散、Ｓ濁したサスペンションの組成を変えるこ
とによって行なうことができる。

特に、第１層目の形成には、サスペンションとして、金
属線コイル表面で反応支配型の電着を起す電解質を含む
ものを用いる。

例えば、電解貿戒分に、無水化した硝酸アルミニウム（
以下ｐ、　ｎ　（Ｎｏ３）３）　、硫酸アルミニウム（
Ａｌ１．（ＳＱ、）３）　、またはＡ　Ｑ　（Ｎ　Ｏ３
）、と結晶水を有する硝酸アルミニウム〔以下ＡＱ（Ｎ
　０３）３・９Ｈ，Ｏ）との混合物がある。また、ＡＱ
ＣＱ、は、そのままでは拡散支配型の電着特性を示し、
本発明の目的を達成することができないが、溶媒工ａに
対シテ、ぎ酸（ＨＣＯＯＨ）　　１０〜２０　ｍ　Ｑを
添加することによって、反応支配型の電着液とすること
ができる。

上記の電解質の溶媒としては、アルコールと水とを適当
な比率で混合したものが用いられる。

アルコールとしてはエタノールが好ましく、イソプロパ
ノールなどの分極性有機溶媒も用いることができる。

ＡＱ（Ｎｏ、）、の含有量は、前記溶媒１００重量部に
対して１．２〜５重量部が適当である。

上記の電解質溶液１００重量部に対して、７５〜１２０
重量部の無機絶縁粒子を分散、懸濁してサスペンション
とする。

上記サスペンション中に前記金属線コイルを浸漬し、該
コイルを負電極、アルミニウムを正電極として通電する
と、絶縁粒子は金属線コイルの金属線間に均一に充填さ
れ、第３図（ａ）で示すような第１の絶縁層３０１が形
成される。

第Ｉの絶縁層形成に用いたサスペンションでは。

通電時間を長く（例えば数分間）しても、その電着層は
ある程度成長すると、その後はほとんど成長しなくなる
。これは、−旦、電着ゲルが金属線の表面に析出すると
、無機絶縁粒子を電着させるのに重要な役割を果たして
いる水酸化物のゲルが強く密着し、逆に電流を通しにく
＼するからである。

第１の絶縁層３０１は、第３図（ａ）に示すように金属
線コイルの表面がほぼ隠れる程度でよく。

その表面が完全にフラットになるまで被覆する必要はな
い、それ以上の被覆は、焼成時の表面の収縮を招き、ク
ラック発生の原因となるので好ましくない。

また、第１の絶縁層だけで絶縁層全体を形成することは
、前記のとおり容易でない、従って、絶縁層の厚さは、
第１の絶縁！３０１の上に形成する第２の絶縁Ｗｊ３０
２で稼ぐのがよい。

第２層目の絶縁！３０２は、陰極線管陰極加熱用ヒータ
の場合は、１０μｍ以上形成するのがよい。

第２の絶縁層を付着するに当っては、第Ｉの絶ＪＩ７ｉ
を予め焼成しておくことが望ましいが、未焼成のま）で
も、第２の絶縁層を形成することができる。

第２の絶縁層を形成するためのサスペンションとしては
、従来から使用されている戒分１組戒のものでもかまわ
ない。

特に、第２層目も電気泳動法等によって電着するのが好
ましいが、その際に用いるサスペンションとしては、電
解質成分が拡散支配型の電着特性を示す電着液を用いる
のがよい。

上記拡散支配型の電着特性を示す電解質としては、アル
カリ金属塩、例えばＫ　Ｎ　Ｏ，、あるいはアルカリ土
類塩、例えばＹ＊（ＮＯａ）＋ｗ　Ｍｇ（Ｎ。

ａ）ｚ　＋　Ｃ：　ａ　（Ｎ　０３）２等と無水ＡＱ（
ＮＯｌ）３の混合物がある。これをアルコール水溶液に
溶解し、無機絶縁粒子を分散、Ｓ濁させたサスペンショ
ンを用いるのが好ましい。

第２の絶縁層を模式的に示すと第３図（ｂ）の絶縁層３
０２の様になる。

第Ｉ層目の表面に電着された第２層目の絶縁層には、従
来の絶縁層に見られるような粒子充填の不均一部あるい
は空隙部（第２図９および１０）は発生しにくい〔第５
図（ａ）参照〕。

前記の第１の絶縁層３０１は電着法に限らず、例えば無
機絶縁粒子を懸濁させたサスペンションを用いて、浸漬
塗布法により付着させることができるが、この浸漬塗布
法だけでは絶縁層の厚さを制御することが困難である。

従って、浸漬塗布法により金属線上に無機絶縁粒子を薄
く付着させた後、電着する方法が望ましい。

なお、第２の絶縁層３０２は、前記サスペンションを用
いて浸漬塗布法、または吹き付は等によって形成できる
。第１層目に比べれば絶縁層の厚さの制御は容易である
が、電着法のようにきれいな表面の絶縁層を得ることが
困難である。

なお、前記浸漬法等に用いるサスペンションとしては、
例えば、メチルイソブチルケトンを主成分とする溶媒Ｉ
Ｑに対して、無機絶縁粒子を工〜３ｇの割合で分散、懸
濁させ、これに粒子結合剤としてメチルセルロースまた
はニトロセルロースを配合したものが用いられる。

［作用］ 本発明の無機絶縁ヒータの寿命が改善できるのは、金属
線コイルの金属線間に付着形成された第１の絶縁層の無
機絶縁粒子が、均一に分布して、空隙等の欠陥が発生し
ないために、絶縁層の強度および電気絶縁特性が向上す
るからである。

また、それが第２の絶縁層形成にも影響を及ぼして均一
な粒子分布と絶縁層が形成され、その結果絶縁層全体に
欠陥の少ないヒータが形成されるためである。

本発明のヒータは、直径１０〜２００μｍの金属線から
なり、線間隔が語線の線径と同程度を有し、その間に絶
縁層を有するものに好適でり、特に、ヒータ温度が１０
００℃以上、より好ましくは１２００℃以上となる高輝
度、高品位カラ陰極線管用として好適である。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。

〔実施例１〕 第３図は１本発明の無機絶縁ヒータの断面模式図である
８図（ａ）は第１の絶縁層３０１の電着後の状態、図（
ｂ）は第２の絶縁層３０２とダーク層５の状態を示す模
式図である。

図（ａ）の第１の絶縁層３０１は、電気泳動法によりＡ
Ｑ２０．粒子をＷ線より厚さ１０μｍ高くなるように形
成した。従って全体の厚さは６０μｍである。

サスペンションは、電解質成分である無水ＡＱ（Ｎｏ、
）３１３２ｇを、エタノール水溶液８Ｑに溶解する。

また、無機絶縁粒子として純度９９．９％以上。

平均粒径１２μｍと４μｍのＡｆ１２０．粒子を、それ
ぞれ４．５　ｋ　ｇづつ配合した。

上記サスペンションを用いて、直径１５０μｍのＭＯ芯
線に巻回された直径５０μｍのＷ線からなる金Ｘ線コイ
ルを負側、アルミニウムを電極を正側に接続し、ＤＣ：
８０Ｖ、４秒間通電して、Ａｌ、０３粒子を電気泳動法
により電着した。Ｗ線のコイル間隔はＷＩｓの直径とほ
ぼ同等に巻回されている。

次いで、これを工６００℃の水素雰囲気中で５分間焼成
し、第１の絶縁層を形成した。

第２の絶縁層のサスペンションはＡＱ（ＮＯ，）。

１３２　ｇ　＋　Ｍｇ（Ｎ　０ｘ）ｚ・６　Ｈｚ　Ｏ１
２６ｇをエタノール水溶液８氾に溶解して用いた。

無機絶縁粒子は、前記第１層目の絶縁層に用いたものと
同じＡＱ、０３を用いた。

ＡＱ２０１粒子充填率は、第１Ｎ１目絶縁部８（コイル
間のコイルの高さまで）の絶縁層が平均６７％、第２層
目絶縁部９（金属線コイル上）の絶縁層が平均６５％で
あった。

同じ条件で第１層のみ電着したものの粒子充填率は平均
で６１％であったことから、第２の絶縁層の電着時に第
１の絶縁層のＡＱ、Ｏｊ粒子間に、ＡＱ２０．粒子が再
侵入して、充填率を上昇させることが分かった。

なお、無機絶縁粒子の充填率は、得られた無機絶縁ヒー
タを常温硬化型エポキシ樹脂でモールドし、硬化後、充
填率測定部を切断して露出させ、露出面を研磨し、該研
磨面をそれぞれ９視野選択して、２０００〜３０００倍
のＳＥＭ顕微鏡写真を撮影し、これを画像処理解析装置
ｇ　（Ｊｏｙｃａ−Ｌｏｅｂ１社製ＭＡＧＩＳＣＡＮ　
２　Ａ　）を用いて面積比から充填率を求めた。

なお、前記の研磨には平均粒径０．５μｍのダイヤモン
ド研磨材を用いた。

第２の絶縁ＷＪの電着後、該絶縁層の表面に平均粒径工
μｍ、純度９９．９　％以上のＷ粒子を分散。

懸濁したサスペンションを用いて、浸漬塗布後、水素ガ
ス雰囲気中で１６００℃、５分、１７００’Ｃ，３０分
の加熱焼成を行ない、厚さ１０μｍのダーク層を形成し
た。

冷却後、ＭＯ芯線を硝酸と硫酸との混合液により溶解除
去し、水洗、乾燥して無機絶縁ヒータを作製した。

第４図は、上記の本発明によるヒータと、従来のヒータ
の寿命試験結果を示すグラフである。

寿命試験は、各ヒータを３本づつ組み込み、ネック部の
み真空封止したダミー陰極線管を用いて行なった。該ダ
ミー陰極線管に取付けたヒータに、印加電圧Ｅｆ（ヒー
タ電圧）として、定格値（６，３Ｖ）より２０％高い７
．６■の電圧を印加し。

ｏｎ（５分）１０ｆｆ（３分）の通電を行ない、室温と
約１４００℃の冷熱サイクルを与えた。

前記において、ヒータ電圧を定格値より２０％高くする
のは、短期間でヒータの寿命を評価することができるた
めである。一般に、こうした寿命試験の傾向としては、
総時間が長くなるにつれてヒータ電流工、は低下するが
、ヒータとカソード間の漏れ電流−２Ｉｂｈが小さいほ
ど、−２１，にの増加量が少ないほど優れている。

なお１本寿命試験による該ヒータの合否判定基準は、１
本のダミー陰極線管中に取付けた３本のヒータのヒータ
電流の平均値が、初期のヒータ電流に対して９５％以下
になる時間をもって不合格とする。

上記不合格率（不合格ダミー管数／試験ダミー管数）が
、前記通電サイクル５０００回目において１％以下なら
ば、製品として実用可能なヒータと判定される。

第１表にこれらの結果を示す。

第１表から明らかなように、１０００時間試験後の従来
ヒータの不合格率が０．２％、５０００時間後の不合格
率が１．４％であるのに対して、本発明ヒータは、１０
００時間後で従来ヒータの約１７２の０．１％、５００
０時間後では約１７３と長寿命であり、実製品にも十分
に使用できるものである。

なお、第４図は、絶縁層全体の平均粒子充填率６０％の
ヒータを用いて行った寿命試験結果を示すグラフである
。

図において、横軸は寿命試験総時間、左縦軸はヒータ電
流Ｉ２、右縦軸は陰極スリーブとヒータ間の漏れ電流−
２Ｉｂｈを示す。

本実施例のヒータは従来ヒータと比べて−Ｉｔ。

−２１□ともに優れている。

第 ２ 表 なお、第１．第２の絶縁層およびダーク層の形成に用い
た各サスペンションの組成、および成形。

焼成の条件を、後述の実施例２，３と併せて、第１表に
示す、また、得られた無機絶縁ヒータの特性を第２表に
示す。

また、第５図は絶縁層の粒子構造を示す６００倍のＳＥ
Ｍ顕微鏡写真である。

図（ａ）から分かるように、本発明の第１の絶縁層の無
機Ｍ縁粒子はほぼ均一に形成されており、図（ｂ）のよ
うな空隙部１０はほとんど認められない。

〔実施例２〕 実施例１と同様にして陰極加熱用ヒータを作成した。

第１の絶縁層は電気泳動法で形成した。サスペンション
の組成および電着、焼成条件は第１表に示す。

なお、電解質成分として無水化Ａ　Ｑ　（Ｎ　Ｏ，）３
にＡＱ（ＮＯａ）３・９Ｈ，Ｏを併用したのは次のよう
な理由による６ Ａ党（Ｎｏｗ）ｉ・９Ｈ２０のみでは、密着性の優れた
第１の絶縁層が形成されると、その後は長時間通電して
も絶縁層が戒長しにくい。しかし、無水Ａ　ｎ　（Ｎ　
０−）ａを添加することにより、所定の厚さの絶縁層を
容易に形成することができる。

なお、この第１の絶縁層の金属線コイル上部の膜厚は約
１０μｍ、金属線間部の膜厚は約４０μｍであった。こ
れを焼成後、第２の絶縁層を電着により形成した。

第１の絶縁層のＡＱ、Ｏ□粒子充填率は平均７０％、第
２の絶ｌ＃層のＡＱ、０３粒子充填率は平均７４％であ
った。

同一条件で第１の絶縁層のみを電着したものの粒子充填
率が平均６５％であることから、実施例１の場合と同様
に、第２の絶縁層の電着時に、第１の絶縁層の粒子間隙
にＡＱ、０１粒子が再侵入したことが分かる。

ダーク層も、実施例１と同様に形成した。

第６図に、本実施例のヒータと従来のヒータの寿命試験
結果を示す。

実施例１の場合と同様に、本実施例ヒータは従来ヒータ
に比べて性能が優れている。

〔実施例３〕 実施例１と同様にして陰極加熱用ヒータを作成した。

第１の絶縁層のＡＱ、Ｏ，、粒子充填率は平均７０％、
第２の絶ＩａＭの粒子充填率は平均７２％であった。

同一条件で第１の絶縁層のみを電着したもののＡｌ１．
Ｏ，粒子充填率は平均６５％で、実施例１゜２の場合と
同様に、第２の絶縁層の電着の際に、第１の絶縁層にＡ
ＱｔＯ，粒子が再侵入したことが分かる。

本実施例では、第１の絶縁層に比較的大きな粒径（約工
２μｍ）のＡＱ、Ｏ，粒子を電着し、その外側に第２の
絶縁層には比較的小さな粒径（約３μｍ）のＡＱ、Ｏ，
粒子を電着した。

これによってヒータ動作中に進行する粒子の焼成が、大
きな粒径の粒子によって抑制されるため。

絶縁層の収縮を緩和するのに有効である。但し、第Ｉの
絶縁層の焼成が進行しにくいために、強度が不足がちと
なるが、第２の＃！縁層に比較的粒径の小さな粒子を被
覆することによって、これをカバーすることができる。

第２の絶縁層電着後、ダーク層を被覆し水素雰囲気中で
焼成して本発明のヒータを作製した。

第３表に寿命試験結果を示す。

第 表 本発明の陰極線管用の陰極は。

前記ヒータを陰 極スリーブに挿入固定し、 陰極ペレットを陰極ス リーブ先端部に配置することによって作製される。

〔実施例４〕 ：ｓ７図は、実施例１の第１の絶縁層の無機絶縁粒子の
充填率と、該ヒータの寿命との関係を示すグラフである
。

実施例工と同様にして第１のＭ上層の粒子充填率が異な
る無機絶縁ヒータを作成し、これについて、０ｎ（５分
）１０ｆｆ（３分）の通電試験により。

該ヒータが断線するまでの寿命を比較した。

図から明らかなように、無機絶縁粒子の充填率が４０％
以上になると、寿命が急激に向上する。

そして４５〜７５％の範囲が４，０００サイクル以上と
なり好ましい、特に、５０〜６５％では２０．０００サ
イクル以上と極めて優れた寿命を示している。

第８図は陰極線管の断面図である。

該陰極線管は漏斗状をしたガラス管で、電子銃８０１と
螢光面８０２を封入しである。ガラスバルブは膨らんだ
コーン部と細い円筒状のネック部とから構成され、コー
ン部の底に螢光体（電子線照射により蛍光を発する物質
）が塗布されており、高真空で封止されている。

電子銃８０１は、陰極加熱用ヒータ８０３によって電子
を放出する陰極８０４、その電子の流束を纏めて電子ビ
ームとし高速度に加速すると共に螢光面上に収束するた
めの円筒電極（グリッド）８０５から構成されている。

偏向ヨーク８０６、アノードボタン８０７を備え、ネッ
ク部やコーン部の内面には導電膜８０８（螢光面８０２
を覆っているアルミニウム膜）が形成されている。

上記陰極線管に本発明の陰極加熱用ヒータを用いること
により、陰極線管の寿命を向上することができる。

〔実施例５〕 第９図に自動車用エアフローセンサの構成を示す。

無機絶縁ヒータ部９００は、直径３０μｍの白金線コイ
ル９０１が形成されており、その両端部にはＰｔ−Ｉｒ
から成る直径１２０μｍのリード線９０２が取付けられ
、微小電流計９０７を介して電圧印加装置９０８に接続
されている。

前記白金線コイル９０１の隣接するコイル間に、前記実
施例２と同じ方法で第１の絶縁層９０４が形成されてお
り、その上に第２の絶縁層９０５が形成されている。

第１の絶縁層９０４の無機絶縁粒子の充填率は平均５５
％であり、第２のＭ上層９０５の充填率は６２％である
。上記第２の絶ｌ＃層の上には、さらに厚さ約５０μｍ
のガラス保護層９０３が形成されている。

上記無機絶縁ヒータ部９００は、自動車の気化器（図示
せず）中に設置され、その中を流れる気流９０６によっ
て変化する熱を、微小電流の変化として検知し、この信
号によって前記気流の流量を検出して、エンジンの気筒
内へ送られる空気の適正な流量を制御するものである。

本発明の無機絶縁ヒータを用いることによって、耐震強
度および寿命を向上することができる。

［発明の効果コ 本発明のヒータは、無機絶縁ヒータの絶縁層として、無
機絶縁粒子が均一に充填されているので。

該絶縁層のクラック発生を防止する効果があり、長寿命
のヒータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の＃ｉ極線管陰極の断面模式図、第２図
は従来の陰極線管陰極加熱用ヒータの断面模式図、第３
図は本発明ヒータの絶縁層形成工程を示す断面模式図、
第４図および第６図はヒータの寿命試験結果を示すグラ
フ、第５図はヒータの絶縁層の無機絶縁粒子の粒子構造
を示すＳＥＭ［微鏡写真、第７図は無機＃＠縁上ヒータ
第１の絶縁層の無機絶縁粒子の充填率と該ヒータの寿命
との関係を示すグラフ、第８図は本発明ヒータを用いた
陰極線管の全体構造を示す断面模式図、第９図は本発明
ヒータを用いたエアフローセンサの構成図である。 １・・・金属線コイル、２・・・絶縁層、３・・・陰極
スリーブ、４・・・陰極ベレット、５・・・ダーク層、
６・・・芯線除去後の空洞部、７・・・金属線コイル上
の絶縁部、８・・・金属線間の絶縁部、９・・・絶縁層
中のクランク、１０・・・絶縁層中の空隙、３０１・・
・第１の絶＃層。 ３０２・・・第２の絶Ｓ層、８０１・・・電子銃、８０
２・・・螢光面、８ｏ３・・・陰極加熱用ヒータ、８０
４・・・陰極、８０５・・・円筒電極、８０６・・・偏
向ヨーク、８０７・・・アノードボタン、９００・・・
ヒータ、９０１・・・白金コイル、９０２・・・Ｐｔ−
Ｉｒリード線、９０３・・・ガラス保Ｗ層、９０４・・
・第１の絶縁層、９０５・・・第２の絶ｔ＃層、９０６
・・・気流、９０７・・・微小電流計、９０８・・・電
圧印加装置、９０９・・・空洞部。 第 図 第 図 ７・・・金属線コイル上の絶縁部、８・・・金属線間の
絶縁部、・・絶縁層中のクランク、１０・・絶縁層中の
空隙。 第 図 ３０１・・第１の絶縁層、３０２・・第２の絶縁層。 第 図 寿命試験総時間（Ｘ１０’ｈ） 第 ８ 図 ！ン、８０８・・・４８Ｍ、ｓｏ９・・・７ケツトビン
。 トサイクル数（回） Ｉ。 （ｍＡｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属線ヒータと、該金属線ヒータを被覆する無機物
   の多孔質層から成る絶縁層を有する無機絶縁ヒータにお
   いて、 前記絶縁層は、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間の無機絶縁粒
   子の充填率が４５〜７５％（絶縁層の断面積比率）であ
   る該金属線に密着して形成された第１の絶縁層と、 （２）前記第１の絶縁層上に形成され、無機絶縁粒子の
   充填率が前記第１の絶縁層の充填率と同程度またはそれ
   よりも多い第２の絶縁層と、により構成されていること
   を特徴とする無機絶縁ヒータ。 ２、金属線ヒータに無機物の多孔質層から成る絶縁層を
   付着し、焼成する無機絶縁ヒータの製法において、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間を絶縁する第
   １の絶縁層を、反応支配型の電着特性を有する電解質と
   無機絶縁粒子を含むサスペンションを用いて電着により
   形成する工程、（２）前記第１の絶縁層上に密着し金属
   線ヒータの外側を絶縁する第２の絶縁層を、無機絶縁粒
   子を含むサスペンションを用いて形成する工程、 を有することを特徴とする無機絶縁ヒータの製法。 ３、金属線ヒータに無機物の多孔質層から成る絶縁層を
   付着し、焼成する無機絶縁ヒータの製法において、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間を絶縁する第
   １の絶縁層を、反応支配型の電着特性を有する電解質と
   無機絶縁粒子を含むサスペンションを用いて電着により
   形成する工程、（２）前記第１の絶縁層上に密着し金属
   線ヒータの外側を絶縁する第２の絶縁層を、前記サスペ
   ンションより電着速度が大きい拡散支配型の電着特性を
   有する電解質と無機絶縁粒子を含むサスペンションを用
   いて電着により形成する工程、 を含むことを特徴とする無機絶縁ヒータの製法。 ４、流量を検出すべき気流中に設置された無機絶縁ヒー
   タと、該ヒータを加熱する通電加熱手段と、前記気流の
   流量変化に伴って変化する該ヒータの温度を検出する検
   出手段を備えたエアフローセンサにおいて、 前記ヒータが、金属線ヒータと、該金属線ヒータの絶縁
   層として無機物の多孔質層から成る絶縁層を有し、 前記ヒータの絶縁層は、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間の無機絶縁粒
   子の充填率が４５〜７５％（絶縁層の断面積比率）であ
   る該金属線に密着して形成された第１の絶縁層と、 （２）前記第１の絶縁層上に形成され、無機絶縁粒子の
   充填率が前記第１の絶縁層の充填率と同程度またはそれ
   より多い第２の絶縁層と、により構成されていることを
   特徴とするエアフローセンサ。 ５、陰極線管の陰極線放射陰極ペレットを加熱するヒー
   タが金属線コイルと、該金属線に密着して形成された無
   機物の多孔質層から成る絶縁層を有する陰極線管陰極加
   熱用ヒータにおいて、前記絶縁層は、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間の無機絶縁粒
   子の充填率が４５〜７５％（絶縁層の断面積比率）であ
   る該金属線に密着して形成された第１の絶縁層と、 （２）前記第１の絶縁層上に形成され、無機絶縁粒子の
   充填率が前記第１の絶縁層の充填率と同程度またはそれ
   より多い第２の絶縁層と、により構成されていることを
   特徴とする陰極線管陰極加熱用ヒータ。 ６、陰極線管の陰極線放射陰極ペレットを加熱するヒー
   タが二重コイル状に巻回された金属線コイルと、 前記金属線コイルの隣合うコイル間に密着して形成され
   た第１の絶縁層と、 前記第１の絶縁層上に密着して形成された第２の絶縁層
   を有し、 前記第１の絶縁層は、無機絶縁粒子が均一充填された充
   填率４０〜７５％（絶縁層の断面積比率）の絶縁層であ
   り、 前記第２の絶縁層は、均一充填された無機絶縁粒子の充
   填率が、前記第１の絶縁層の充填率と同程度またはそれ
   より多い絶縁層であり、前記二重コイルのコイル芯部が
   空洞となっていることを特徴とする陰極線管陰極加熱用
   ヒータ。 ７、陰極線管の陰極線放射陰極ペレットを加熱するヒー
   タが金属線コイルと、該金属線に密着して形成された無
   機物の多孔質層から成る絶縁層を有する陰極線管陰極加
   熱用ヒータにおいて、前記絶縁層は、 （１）前記金属線ヒータの隣合う金属線間の無機絶縁粒
   子の充填率が４５〜７５％（絶縁層の断面積比率）であ
   る該金属線に密着して形成された第１の絶縁層と、 （２）無機絶縁粒子から成り、前記第１の絶縁層上に密
   着し前記金属線ヒータの外側を絶縁するように形成され
   た第２の絶縁層と、 により構成されており、 室温と１４００℃のヒートサイクル４０００回実施後の
   電気絶縁特性が実質的に低下しない電気絶縁性を有する
   ことを特徴とする陰極線管陰極加熱用ヒータ。 ８、陰極線管の陰極線放射陰極ペレットを加熱するヒー
   タが金属線コイルと、該金属線に密着して形成された無
   機物の多孔質層から成る絶縁層を有する陰極線管陰極加
   熱用ヒータにおいて、前記絶縁層は、 （１）前記金属線コイルの隣合う金属線間の無機絶縁粒
   子の充填率が４５〜７５％（絶縁層の断面積比率）であ
   る該金属線に密着して形成された第１の絶縁層と、 （２）無機絶縁粒子から成り、前記第１の絶縁層上に密
   着し前記金属線コイルの外側を絶縁するように形成され
   た第２の絶縁層と、 により構成されており、 前記陰極線放射陰極ペレットと金属線コイルとの間に電
   位差４００Ｖ、金属線コイルに ６．３Ｖ以上の電圧を印加して、通電〜遮断４０００回
   の通電試験で絶縁不良を生じない電気絶縁性を有するこ
   とを特徴とする陰極線管陰極加熱用ヒータ。 ９、金属線コイルを芯線に巻回して二重コイルを形成し
   、該金属線コイルに無機物の多孔質層から成る絶縁層を
   密着して形成し、焼成する陰極線管陰極加熱用ヒータの
   製法において、 （１）前記金属線コイルの隣合うコイル間を絶縁する第
   １の絶縁層を、反応支配型の電着特性を有する電解質と
   無機絶縁粒子を含むサスペンションを用いて、焼成後の
   絶縁層の無機絶縁粒子の充填率が４０〜７５％（断面積
   比率）となるよう電着により形成する工程、（２）前記
   第１の絶縁層上に密着し、コイルの外側を絶縁する第２
   の絶縁層を、前記サスペンションより電着速度の大きい
   拡散支配型の電着特性を有する電解質と無機絶縁粒子を
   含むサスペンションを用いて、焼成後の絶縁層の無機絶
   縁粒子の充填率が、前記第１の絶縁層と同程度または多
   くとも１０％以内となるよう電着により形成する工程、 を含むことを特徴とする陰極線管陰極加熱用ヒータの製
   法。 １０、陰極スリーブ、該陰極スリーブの先端部に配置さ
   れた陰極ペレット、前記陰極スリーブ内に装着された陰
   極ペレット加熱用ヒータを備え、該ヒータは金属線が二
   重コイル状に巻回されており、該金属線コイルに密着し
   て形成された無機物の多孔質層から成る絶縁層を有する
   陰極線管用陰極において、 前記ヒータの絶縁層は、 （１）無機絶縁粒子が均一充填された充填率４５〜７５
   ％（絶縁層の断面積比率）の絶縁層が、前記金属線コイ
   ルの隣合うコイル間に、該金属線に密着して形成された
   第１の絶縁層と、 （２）均一充填された無機絶縁粒子の充填率が、前記第
   １の絶縁層の充填率と同程度または多くても１０％以内
   で、かつ、第１の絶縁層上に密着し前記金属線コイルの
   外側を絶縁するように形成された第２の絶縁層と、 により構成されていることを特徴とする陰極線管用陰極
   。 １１、蛍光スクリーンと、該蛍光スクリーンに対向して
   設けられたグリッド陰極を有する陰極線銃、該陰極線銃
   は陰極スリーブ、該スリーブ先端に配設された陰極ペレ
   ットと該スリーブ内に装着された陰極加熱用ヒータを備
   え、該ヒータは金属線が二重コイル状に巻回されており
   、該金属線コイルに密着して形成された無機物の多孔質
   層から成る絶縁層を有する陰極加熱用ヒータを備えた陰
   極線管において、 前記陰極加熱用ヒータの絶縁層は、 （１）無機絶縁粒子が均一充填された充填率４５〜７５
   ％（絶縁層の断面積比率）の絶縁層が、前記金属線コイ
   ルの隣合うコイル間に、該金属線に密着して形成された
   第１の絶縁層、 （２）均一充填された無機絶縁粒子の充填率が、前記第
   １の絶縁層の充填率と同程度または多くても１０％以内
   で、かつ、第１の絶縁層上に密着し前記金属線コイルの
   外側を絶縁するように形成された第２の絶縁層と、 により構成されていることを特徴とする陰極線管。