JPH0375995B2 - - Google Patents
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- JPH0375995B2 JPH0375995B2 JP60251205A JP25120585A JPH0375995B2 JP H0375995 B2 JPH0375995 B2 JP H0375995B2 JP 60251205 A JP60251205 A JP 60251205A JP 25120585 A JP25120585 A JP 25120585A JP H0375995 B2 JPH0375995 B2 JP H0375995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal pipe
- molded body
- ceramic molded
- sheathed heater
- silicone resin
- 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.)
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- Resistance Heating (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、一般家庭用電化製品および工業用電
気炉などの加熱源として広く使用されるシーズヒ
ータに関し、特に多湿雰囲気中での電気絶縁特性
に優れたシーズヒータの製造方法に関するもので
ある。 従来の技術 従来より、オーブン、電子レンジ、炊飯器、ホ
ツトプレートなど一般家庭用電化製品の加熱源と
して、また現在では工業用電気炉の加熱源として
シーズヒータが広く使用されている。 このシーズヒータは、一般には、両端に電気取
り出し端子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、かつこの金属パイプに電融
マグネシア粉末からなる電気絶縁粉末を充填し、
そして圧延減径した後、固溶化熱処理をして、所
定の形状に曲げ加工される。 この後、電融マグネシア粉末の除湿を行ない、
最後に、金属パイプの端末部を低融点ガラスおよ
び耐熱性樹脂で封止することにより製造される。 このような構造を有するシーズヒータは、多湿
雰囲気中においても、金属パイプと電気取り出し
端子間の電気絶縁特性に優れるため、特に安全性
を重要とする製品にはよく使用されている。 しかし、上記構造のシーズヒータは、製造過程
において、特に低融点ガラスによる封止の後の後
工程や、また製品本体にシーズヒータを組み立て
る時などに、電気取り出し端子に荷重がかかり、
これにより、低融点ガラスが割れて電気絶縁特性
が損われることがあり、したがつて、機械的強度
に優れた封止構造を有するシーズヒータが望まれ
ている。 そこで特公昭58−56237号公報に示されている
ように、マグネシア粉末等の電気絶縁粉末を充填
したシーズヒータの端末部にガラスフリツトを入
れ、その上よりセラミツクス成型体を電気取り出
し端子を通して挿入し、ガラスフリツト溶融時に
セラミツクス成型体が移動しないように、金属パ
イプの端末部をしぼり、この後、加熱してガラス
フリツトを溶融するといつた方法や、実公昭47−
26026号公報に示されているように、金属パイプ
の端末部をガラス、磁器等の封口物で封口した上
に密着性、耐熱性を有するエポキシ系の樹脂を注
入し、これをパイプの外側にまでまわりこませる
方法などが提案されている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前述した方法では、製造工程が
複雑になりやつかいなものであつた。 一方、後述した方法において、封口物としてガ
ラスを使用した場合は、多湿雰囲気中での電気絶
縁特性は優れているものの、機械的強度が劣り、
逆に、封口物として磁器を使用した場合は、機械
的強度は優れているものの、多湿雰囲気中での電
気絶縁特性に大きなバラツキが見られるもので、
製造条件やロツト間により、大きく異なり信頼性
に欠けるという面があつた。 本発明はこのような問題点を解決するもので、
機械的強度が優れるとともに、多湿雰囲気中での
電気絶縁特性も優れたシーズヒータの製造方法を
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 上記問題点を解決するために本発明は、金属パ
イプに電気絶縁粉末を充填し、かつ圧延減径した
後、固溶化または除湿等の熱処理を行ない。金属
パイプの内部が減圧状態になつている間に、セラ
ミツクス成型体を前記金属パイプの端末部に圧入
し、さらにこのセラミツクス成型体の上に、液状
のシリコーン樹脂を注入するようにしたものであ
る。 作 用 従来より提案されていたセラミツクス成型体を
金属パイプの端末部に挿入し、この後、耐熱性樹
脂を注入することにより得られるシーズヒータで
は、機械的強度においては、比較的安定した優れ
た特性を示すものの、多湿雰囲気中での電気絶縁
特性においては、大きなバラツキが見られた。 本発明者らがこの原因を追求したところ、次の
２つの要因により大きなバラツキが生じることを
つきとめた。 (1) セラミツクス成型体と金属パイプの内径およ
び電気取り出し端子径とのクリアランス。 (2) セラミツクス成型体を挿入する時の金属パイ
プ内部の減圧度。 この結果、本発明者らは、セラミツクス成型体
と金属パイプの内径および電気取り出し端子径と
のクリアランスを極力小さく抑えるとともに、こ
のセラミツクス成型体を挿入する時の金属パイプ
の内部の圧力はごくわずか減圧している方がよい
という結論を得た。 このような製造方法により金属パイプの端末部
を、セラミツクス成型体およびシリコーン樹脂で
封止すれば、金属パイプとセラミツクス成型体お
よび電気取り出し端子とのクリアランスはごくわ
ずかになり、このごくわずかの隙間にシリコーン
樹脂が金属パイプの減圧度に応じて浸透し、隙間
は完全にシリコーン樹脂により埋まつた構造とな
る。 上記構造によれば、水が透過できるのは、この
ごくわずかのシリコーン樹脂層のみであり、これ
により水の透過は極力抑えられ、多湿雰囲気中に
おいても優れた電気絶縁特性を示すことになる。
また、電気取り出し端子に荷重が負荷されても、
クリアランスの小さなセラミツクス成型体がこの
電気取り出し端子を固定するように作用するた
め、機械的強度も優れたものとなる。 本発明は、前述した方法を実際に行なうために
提案されたものであり、セラミツクス成型体と金
属パイプおよび電気取り出し端子とのクリアラン
スを極力抑えるために、金属パイプの内径と電気
取り出し端子径の寸法に近い形状のセラミツクス
成型体を金属パイプの端末部に圧入することによ
り行なうとともに、この圧入するタイミングを金
属パイプの内部が減圧状態になつている時とし、
セラミツクス成型体の上にくる液状のシリコーン
樹脂が容易に上記クリアランスに浸透して行くよ
うにしたものである。 以上の理由により、本発明のシーズヒータの製
造方法によれば、機械的強度が優れるとともに、
多湿雰囲気中での電気絶縁特性も優れたシーズヒ
ータを得ることが可能となる。 実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図にも
とづいて説明する。 両端に直径２mmの電気取り出し端子１を備えた
コイル状のニクロム線からなる電熱線２を準備
し、この電熱線２を直径８mm、肉厚0.46mmの
NCF800からなる金属パイプ３の中央に挿入し、
そして電融マグネシア粉末からなる電気絶縁粉末
４を充填し、その後、直径6.6mmに圧延減径した。 この後、焼鈍し、金属パイプ３がまた熱いうち
に、第２図に示す外径5.4mm、内径2.1mm、高さ５
mmのセラミツクス成型体５を電気取り出し端子１
を通して圧入し、さらにこの上に、液状のシリコ
ーン樹脂６を注入した。 そしてシリコーン樹脂６が硬化するまで１晩放
置し、第１図に示す本発明のシーズヒータを５本
完成し、その試料番号を11〜15とした。 一方、比較のために、焼鈍後、低融点ガラスお
よびシリコーン樹脂により封止した従来例１のシ
ーズヒータを同様に５本完成し、その試料番号を
１〜５とした。 また、焼鈍後、金属パイプ３の温度が室温に戻
るのを確認した後、セラミツクス成型体および液
状のシリコーン樹脂６を注入し、硬化させること
により、従来例２のシーズヒータを同様に５本完
成し、その試料番号を６〜10とした。 上記それぞれのシーズヒータの機械的強度およ
び多湿雰囲気中での電気絶縁特性を評価した。 機械的強度は、第３図に示すように、Ｆ＝４Kg
の荷重を電気取り出し端子１に負荷した後、多湿
雰囲気（40℃で相対湿度95％）中に１週間放置
し、この後の電気絶縁抵抗を測定することにより
行なつた。 また、多湿雰囲気中での電気絶縁特性は、多湿
雰囲気（40℃で相対湿度95％）中に１か月間放置
し、この後の電気絶縁抵抗を測定することにより
行なつた。 上記結果を次表に示した。
気炉などの加熱源として広く使用されるシーズヒ
ータに関し、特に多湿雰囲気中での電気絶縁特性
に優れたシーズヒータの製造方法に関するもので
ある。 従来の技術 従来より、オーブン、電子レンジ、炊飯器、ホ
ツトプレートなど一般家庭用電化製品の加熱源と
して、また現在では工業用電気炉の加熱源として
シーズヒータが広く使用されている。 このシーズヒータは、一般には、両端に電気取
り出し端子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、かつこの金属パイプに電融
マグネシア粉末からなる電気絶縁粉末を充填し、
そして圧延減径した後、固溶化熱処理をして、所
定の形状に曲げ加工される。 この後、電融マグネシア粉末の除湿を行ない、
最後に、金属パイプの端末部を低融点ガラスおよ
び耐熱性樹脂で封止することにより製造される。 このような構造を有するシーズヒータは、多湿
雰囲気中においても、金属パイプと電気取り出し
端子間の電気絶縁特性に優れるため、特に安全性
を重要とする製品にはよく使用されている。 しかし、上記構造のシーズヒータは、製造過程
において、特に低融点ガラスによる封止の後の後
工程や、また製品本体にシーズヒータを組み立て
る時などに、電気取り出し端子に荷重がかかり、
これにより、低融点ガラスが割れて電気絶縁特性
が損われることがあり、したがつて、機械的強度
に優れた封止構造を有するシーズヒータが望まれ
ている。 そこで特公昭58−56237号公報に示されている
ように、マグネシア粉末等の電気絶縁粉末を充填
したシーズヒータの端末部にガラスフリツトを入
れ、その上よりセラミツクス成型体を電気取り出
し端子を通して挿入し、ガラスフリツト溶融時に
セラミツクス成型体が移動しないように、金属パ
イプの端末部をしぼり、この後、加熱してガラス
フリツトを溶融するといつた方法や、実公昭47−
26026号公報に示されているように、金属パイプ
の端末部をガラス、磁器等の封口物で封口した上
に密着性、耐熱性を有するエポキシ系の樹脂を注
入し、これをパイプの外側にまでまわりこませる
方法などが提案されている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前述した方法では、製造工程が
複雑になりやつかいなものであつた。 一方、後述した方法において、封口物としてガ
ラスを使用した場合は、多湿雰囲気中での電気絶
縁特性は優れているものの、機械的強度が劣り、
逆に、封口物として磁器を使用した場合は、機械
的強度は優れているものの、多湿雰囲気中での電
気絶縁特性に大きなバラツキが見られるもので、
製造条件やロツト間により、大きく異なり信頼性
に欠けるという面があつた。 本発明はこのような問題点を解決するもので、
機械的強度が優れるとともに、多湿雰囲気中での
電気絶縁特性も優れたシーズヒータの製造方法を
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 上記問題点を解決するために本発明は、金属パ
イプに電気絶縁粉末を充填し、かつ圧延減径した
後、固溶化または除湿等の熱処理を行ない。金属
パイプの内部が減圧状態になつている間に、セラ
ミツクス成型体を前記金属パイプの端末部に圧入
し、さらにこのセラミツクス成型体の上に、液状
のシリコーン樹脂を注入するようにしたものであ
る。 作 用 従来より提案されていたセラミツクス成型体を
金属パイプの端末部に挿入し、この後、耐熱性樹
脂を注入することにより得られるシーズヒータで
は、機械的強度においては、比較的安定した優れ
た特性を示すものの、多湿雰囲気中での電気絶縁
特性においては、大きなバラツキが見られた。 本発明者らがこの原因を追求したところ、次の
２つの要因により大きなバラツキが生じることを
つきとめた。 (1) セラミツクス成型体と金属パイプの内径およ
び電気取り出し端子径とのクリアランス。 (2) セラミツクス成型体を挿入する時の金属パイ
プ内部の減圧度。 この結果、本発明者らは、セラミツクス成型体
と金属パイプの内径および電気取り出し端子径と
のクリアランスを極力小さく抑えるとともに、こ
のセラミツクス成型体を挿入する時の金属パイプ
の内部の圧力はごくわずか減圧している方がよい
という結論を得た。 このような製造方法により金属パイプの端末部
を、セラミツクス成型体およびシリコーン樹脂で
封止すれば、金属パイプとセラミツクス成型体お
よび電気取り出し端子とのクリアランスはごくわ
ずかになり、このごくわずかの隙間にシリコーン
樹脂が金属パイプの減圧度に応じて浸透し、隙間
は完全にシリコーン樹脂により埋まつた構造とな
る。 上記構造によれば、水が透過できるのは、この
ごくわずかのシリコーン樹脂層のみであり、これ
により水の透過は極力抑えられ、多湿雰囲気中に
おいても優れた電気絶縁特性を示すことになる。
また、電気取り出し端子に荷重が負荷されても、
クリアランスの小さなセラミツクス成型体がこの
電気取り出し端子を固定するように作用するた
め、機械的強度も優れたものとなる。 本発明は、前述した方法を実際に行なうために
提案されたものであり、セラミツクス成型体と金
属パイプおよび電気取り出し端子とのクリアラン
スを極力抑えるために、金属パイプの内径と電気
取り出し端子径の寸法に近い形状のセラミツクス
成型体を金属パイプの端末部に圧入することによ
り行なうとともに、この圧入するタイミングを金
属パイプの内部が減圧状態になつている時とし、
セラミツクス成型体の上にくる液状のシリコーン
樹脂が容易に上記クリアランスに浸透して行くよ
うにしたものである。 以上の理由により、本発明のシーズヒータの製
造方法によれば、機械的強度が優れるとともに、
多湿雰囲気中での電気絶縁特性も優れたシーズヒ
ータを得ることが可能となる。 実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図にも
とづいて説明する。 両端に直径２mmの電気取り出し端子１を備えた
コイル状のニクロム線からなる電熱線２を準備
し、この電熱線２を直径８mm、肉厚0.46mmの
NCF800からなる金属パイプ３の中央に挿入し、
そして電融マグネシア粉末からなる電気絶縁粉末
４を充填し、その後、直径6.6mmに圧延減径した。 この後、焼鈍し、金属パイプ３がまた熱いうち
に、第２図に示す外径5.4mm、内径2.1mm、高さ５
mmのセラミツクス成型体５を電気取り出し端子１
を通して圧入し、さらにこの上に、液状のシリコ
ーン樹脂６を注入した。 そしてシリコーン樹脂６が硬化するまで１晩放
置し、第１図に示す本発明のシーズヒータを５本
完成し、その試料番号を11〜15とした。 一方、比較のために、焼鈍後、低融点ガラスお
よびシリコーン樹脂により封止した従来例１のシ
ーズヒータを同様に５本完成し、その試料番号を
１〜５とした。 また、焼鈍後、金属パイプ３の温度が室温に戻
るのを確認した後、セラミツクス成型体および液
状のシリコーン樹脂６を注入し、硬化させること
により、従来例２のシーズヒータを同様に５本完
成し、その試料番号を６〜10とした。 上記それぞれのシーズヒータの機械的強度およ
び多湿雰囲気中での電気絶縁特性を評価した。 機械的強度は、第３図に示すように、Ｆ＝４Kg
の荷重を電気取り出し端子１に負荷した後、多湿
雰囲気（40℃で相対湿度95％）中に１週間放置
し、この後の電気絶縁抵抗を測定することにより
行なつた。 また、多湿雰囲気中での電気絶縁特性は、多湿
雰囲気（40℃で相対湿度95％）中に１か月間放置
し、この後の電気絶縁抵抗を測定することにより
行なつた。 上記結果を次表に示した。
【表】
【表】
表から明らかなように、従来の低融点ガラスお
よびシリコーン樹脂により封止された試料番号１
〜５で示す従来例１のシーズヒータでは、多湿雰
囲気中での電気絶縁特性は優れているものの、機
械的強度が悪く、１週間の電気絶縁抵抗が0.5〜
3.2MΩと低い値を示した。 また、セラミツクス成型体５およびシリコーン
樹脂６により封止されたシーズヒータのうち、封
止時の金属パイプ３の温度が室温付近の時に行な
われた試料番号６〜10で示す従来例２のシーズヒ
ータでは、機械的強度に優れるものの、多湿雰囲
気中での電気絶縁抵抗が劣り、１カ月後には0.2
〜7.0MΩと非常に低い値を示した。 一方、金属パイプ３が熱いうちに行なわれた試
料番号11〜15で示す本発明のシーズヒータは、機
械的強度および多湿雰囲気中での電気絶縁特性に
おいて、2000MΩ以上の優れた特性を示すととも
に、バラツキのない信頼性の高い特性を示した。 このように、金属パイプ３が熱いうちに、すな
わち、金属パイプの内部が減圧状態になつている
間に、セラミツクス成型体５およびシリコーン樹
脂６により封止することにより、機械的強度およ
び多湿雰囲気中での電気絶縁特性が優れていると
ともに、信頼性の高いシーズヒータを製造するこ
とができる。 なお、本発明の実施例においては、セラミツク
ス成型体５として円筒状のものを使用したが、特
にこれに限定されるものでななく、他の形状でも
よい。 また、セラミツクス成型体５を圧入する前の熱
処理として焼鈍処理を使用したが、これについて
も特にこれに限定されるものではなく、除湿や他
の熱処理でもよい。 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
ズヒータの製造方法によれば、金属パイプに電気
絶縁粉末を充填し、かつ圧延減径した後、固溶化
または除湿等の熱処理を行ない、金属パイプの内
部が減圧状態になつている間に、セラミツクス成
型体を前記金属パイプの端末部に圧入し、さらに
このセラミツクス成型体の上に、液状のシリコー
ン樹脂を注入するようにしているため、機械的強
度が優れるとともに、多湿雰囲気中での電気絶縁
特性も優れたシーズヒータを製造することができ
るものである。
よびシリコーン樹脂により封止された試料番号１
〜５で示す従来例１のシーズヒータでは、多湿雰
囲気中での電気絶縁特性は優れているものの、機
械的強度が悪く、１週間の電気絶縁抵抗が0.5〜
3.2MΩと低い値を示した。 また、セラミツクス成型体５およびシリコーン
樹脂６により封止されたシーズヒータのうち、封
止時の金属パイプ３の温度が室温付近の時に行な
われた試料番号６〜10で示す従来例２のシーズヒ
ータでは、機械的強度に優れるものの、多湿雰囲
気中での電気絶縁抵抗が劣り、１カ月後には0.2
〜7.0MΩと非常に低い値を示した。 一方、金属パイプ３が熱いうちに行なわれた試
料番号11〜15で示す本発明のシーズヒータは、機
械的強度および多湿雰囲気中での電気絶縁特性に
おいて、2000MΩ以上の優れた特性を示すととも
に、バラツキのない信頼性の高い特性を示した。 このように、金属パイプ３が熱いうちに、すな
わち、金属パイプの内部が減圧状態になつている
間に、セラミツクス成型体５およびシリコーン樹
脂６により封止することにより、機械的強度およ
び多湿雰囲気中での電気絶縁特性が優れていると
ともに、信頼性の高いシーズヒータを製造するこ
とができる。 なお、本発明の実施例においては、セラミツク
ス成型体５として円筒状のものを使用したが、特
にこれに限定されるものでななく、他の形状でも
よい。 また、セラミツクス成型体５を圧入する前の熱
処理として焼鈍処理を使用したが、これについて
も特にこれに限定されるものではなく、除湿や他
の熱処理でもよい。 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
ズヒータの製造方法によれば、金属パイプに電気
絶縁粉末を充填し、かつ圧延減径した後、固溶化
または除湿等の熱処理を行ない、金属パイプの内
部が減圧状態になつている間に、セラミツクス成
型体を前記金属パイプの端末部に圧入し、さらに
このセラミツクス成型体の上に、液状のシリコー
ン樹脂を注入するようにしているため、機械的強
度が優れるとともに、多湿雰囲気中での電気絶縁
特性も優れたシーズヒータを製造することができ
るものである。
第１図は本発明の一実施例を示すシーズヒータ
の断面図、第２図は同シーズヒータにおけるセラ
ミツクス成型体の斜視図、第３図は同シーズヒー
タにおける荷重負荷状態を示す簡略断面図であ
る。 ３……金属パイプ、４……電気絶縁粉末、５…
…セラミツクス成型体、６……シリコーン樹脂。
の断面図、第２図は同シーズヒータにおけるセラ
ミツクス成型体の斜視図、第３図は同シーズヒー
タにおける荷重負荷状態を示す簡略断面図であ
る。 ３……金属パイプ、４……電気絶縁粉末、５…
…セラミツクス成型体、６……シリコーン樹脂。
Claims (1)
- １ 金属パイプに電気絶縁粉末を充填し、かつ圧
延減径した後、固溶化または除湿等の熱処理を行
ない、金属パイプの内部が減圧状態になつている
間に、セラミツクス成型体を前記金属パイプの端
末部に圧入し、さらにこのセラミツクス成型体の
上に、液状のシリコーン樹脂を注入することを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP60251205A JPS62110291A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | シ−ズヒ−タの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251205A JPS62110291A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | シ−ズヒ−タの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110291A JPS62110291A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0375995B2 true JPH0375995B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=17219255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60251205A Granted JPS62110291A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | シ−ズヒ−タの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62110291A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1422344A (zh) | 2000-04-12 | 2003-06-04 | 有限会社一柳 | 装饰缎带造型具及装饰缎带造型·安装具 |
| JP2002324655A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | シースヒーターを配設したヒータープレートの製造方法 |
| JP5262223B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-08-14 | 山里産業株式会社 | シース型ヒータの端末封止構造、該構造を備えるシース型ヒータ、及びシース型ヒータの端末封止方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51142137A (en) * | 1975-06-02 | 1976-12-07 | Arita Kosei | Heater |
| JPS5715384A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Sheathed heater and method of producing same |
| JPS5732594A (en) * | 1980-08-07 | 1982-02-22 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of producing sheathed heater |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP60251205A patent/JPS62110291A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62110291A (ja) | 1987-05-21 |
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