JPH0652975A - セラミックヒーター及びそれを用いた石油気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発熱体と外部との電気的絶縁が良好なセラミッ
クヒーターを提供することにある。また、漏電や発熱体
にショートの発生しない石油気化器を提供することにあ
る。 【構成】セラミックスから成る絶縁基体１の上面に、モ
リブデンシリサイドから成る発熱体４及び該発熱体４を
覆うガラス層９が被着されて成るセラミックヒーター３
であって、前記ガラス層９の上面に更にセラミックスか
ら成る絶縁板２が接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックヒーターに
関し、より詳細には絶縁基体の表面に発熱体パターンが
被着形成されたセラミックヒーターの改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】従来、セラミックヒーターは、例えば石油
ファンヒーター等に使用される石油気化器の熱源として
用いられている。

【０００３】この石油気化器は、例えばアルミニウム等
の金属から成る有底円筒状の気化用ポットと、該気化用
ポットの底部下面に取着されたセラミックヒーターとか
ら構成されており、前記気化用ポットの底部をセラミッ
クヒーターにより所定温度に加熱するとともに該気化用
ポットの底部上面に灯油等の石油を滴下することによっ
て、該滴下された石油を気化させる。

【０００４】また、前記セラミックヒーターは、アルミ
ナセラミックス等のセラミックスから成る平板状の絶縁
基体の上面にモリブデンシリサイド等の抵抗体から成る
発熱体が被着されて成り、該発熱体に通電することによ
って該発熱体がジュール発熱し、これによりセラミック
ヒーターとしての所定温度に発熱する。

【０００５】尚、前記セラミックヒーターはその発熱体
が気化用ポットの底部と接触してショートするのを防止
するために、絶縁基体の上面に発熱体を覆うようにして
例えばホウ珪酸ガラス等の高融点ガラスから成るガラス
層が被着されている。

【０００６】また、前記ガラス層は発熱体が被着された
絶縁基体の上面に例えばホウ珪酸ガラス粉末から成るガ
ラスペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手
法を採用して印刷塗布するとともに約１０００℃の温度
で焼き付けることによって絶縁基体上面に発熱体を覆う
ようにして被着される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記セ
ラミックヒーターは通常、その絶縁基体上面に被着され
た発熱体が約２０μｍの厚みを有しており、その結果、
絶縁基体の上面と発熱体の上面との間には約２０μｍの
段差が形成される。このため、前記発熱体が被着された
絶縁基体の上面にスクリーン印刷等の厚膜手法を採用し
てガラス層となるガラスペーストを印刷塗布した場合、
絶縁基体上面と発熱体側面との間に形成される角部にガ
ラスペーストが完全に充填されにくく、その結果、該角
部に気泡が取り込まれ、これがガラス層を焼き付ける際
に該ガラス層から抜け出だして発熱体周辺のガラス層に
多数のピンホールを形成する。

【０００８】このようなピンホールは、該ピンホールに
例えば大気中の水分や塵等が浸入すると発熱体と外部と
の電気的絶縁性を低下させる。その結果、セラミックヒ
ーターの発熱体と気化用ポットとの電気的絶縁が保たれ
ず、漏電や発熱体のショートを引き起こすという欠点を
有していた。

【０００９】

【目的】本発明は係る従来のセラミックヒーターの欠点
に鑑み案出されたものであり、その目的は発熱体と外部
との電気的絶縁が良好なセラミックヒーターを提供する
ことにある。

【００１０】また、漏電や発熱体にショートの発生しな
い石油気化器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るセラミ
ックヒーターは、セラミックスから成る絶縁基体の上面
にモリブデンシリサイドから成る発熱体及び該発熱体を
覆うガラス層が被着されて成るセラミックヒーターであ
って、前記ガラス層の上面に更にセラミックスから成る
絶縁板が接合されていることを特徴とするものである。

【００１２】第２の発明に係る石油気化器はセラミック
スから成る絶縁基体の上面にモリブデンシリサイドから
成る発熱体及び該発熱体を覆うガラス層が被着され、前
記ガラス層の上面に更にセラミックスから成る絶縁板が
接合されたセラミックヒーターを有底筒状の気化用ポッ
トの底部下面に取着して成ることを特徴とするものであ
る。

【００１３】

【作用】第１の発明及び第２の発明に係るセラミックヒ
ーターは、絶縁基体の表面に発熱体を覆うようにしてガ
ラス層が被着され、前記ガラス層の上面に更にセラミッ
クスから成る絶縁板が接着されているので、発熱体と外
部との電気的絶縁性が良好である。

【００１４】

【実施例】次に本発明のセラミックヒーターを添付の図
面を基に詳細に説明する。図１は本発明のセラミックヒ
ーターの一実施例を示す断面図であり、１は絶縁基体、
２は絶縁板である。この絶縁基体１と絶縁板２とでセラ
ミックヒーター３を構成する。また図２は図１に示すセ
ラミックヒーター３の絶縁板２を除いた上面図である。

【００１５】前記絶縁基体１は、アルミナ質セラミック
ス、ムライト質セラミックス、窒化アルミニウム質セラ
ミックス、炭化珪素セラミックス等のセラミックスから
成る円板状体であり、その上面には発熱体４が屈曲状に
被着されている。

【００１６】前記絶縁基体１は例えばアルミナ質セラミ
ックスから成る場合、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、シリカ
（ＳｉＯ₂ ）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（Ｍｇ
Ｏ）等の原料粉末に適当なバインダー、溶剤を添加混合
して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード
法等のシート成形法を採用することによってシート状の
セラミックグリーンシート（セラミック生シート）を成
形し、次に前記セラミックグリーンシートに適当な打ち
抜き加工、切断加工等を施すとともに該セラミックグリ
ーンシートを高温（約１６００℃）で焼成することによ
って製作される。

【００１７】また前記絶縁基体１の上面に被着された発
熱体４は、モリブデンシリサイドを含む抵抗体粉末の焼
結体から成り、通電されることによってジュール発熱す
る。

【００１８】前記発熱体４はモリブデンシリサイドの粉
末及びホウ珪酸ガラスの粉末に適当なバインダー、溶剤
を添加混合して得た抵抗体ペーストを従来周知のスクリ
ーン印刷等の厚膜手法を採用することによって前記絶縁
基体１の上面に印刷塗布した後、これを非活性雰囲気
中、 約１０００℃の温度で焼成することよって絶縁基体
１の上面に屈曲状に被着される。

【００１９】また前記絶縁基体１には前記発熱体４の両
端部が配される位置に貫通孔５が形成されており、該貫
通孔５には発熱体４と電気的に接続されるリード端子６
が導電性接着剤７を介して挿通固定されている。

【００２０】前記リード端子６はニッケル、コバール
（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）、４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合
金）等の金属から成る金属線であり、外部電源に接続さ
れることにより発熱体４に電力を供給する作用を為す。

【００２１】また前記リード端子６は、その上端部に鍔
部８を有しており、該鍔部８が絶縁基体１の上面に係止
されることによりリード端子６が絶縁基体１の貫通孔５
から下方に抜け落ちるのを有効に防止するようになって
いる。

【００２２】また、前記リード端子６を絶縁基体１の貫
通孔５に固定している導電性接着剤７は発熱体４と実質
的に同一の材料から成り、リード端子６を絶縁基体１の
貫通孔５内に接着固定するとともにリード端子６と発熱
体４とを電気的に接続する作用を為す。

【００２３】尚、前記導電性接着材７を介してリード端
子６を絶縁基体１の貫通孔５内に挿通固定するには、リ
ード端子６の鍔部８下面及びその近傍に発熱体４となる
抵抗体ペーストと実質的に同一の接着剤ペーストを塗布
するとともに該リード端子６を発熱体４となる抵抗体ペ
ーストが印刷塗布された絶縁基体１の貫通孔５にその鍔
部８の下面が絶縁基体１の上面に当接するようにして挿
入し、これを発熱体４となる抵抗体ペーストを焼成する
のと同時に焼成することによってリード端子６が接着剤
７を介して絶縁基体１の貫通孔５内に固定される。

【００２４】また、前記絶縁基体１の上面には発熱体４
を覆うようにしてガラス層９が被着されている。

【００２５】前記ガラス層９は、ホウ珪酸ガラス等のガ
ラスから成り、絶縁基体２の上面に絶縁板３を接着する
作用を為す。

【００２６】また前記ガラス層９は、例えばホウ珪素酸
ガラスの粉末に適当なバインダー、溶剤を添加して得た
ガラスペーストを発熱体４と成る抵抗体ペーストが印刷
され、且つ貫通孔５にリード端子６が挿入された絶縁基
体１の上面に従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法
を採用して印刷するとともにこれを発熱体４となる抵抗
体ペースト及び接着剤７となる接着剤ペーストを焼成す
るのと同時に焼成することによって、絶縁基体２の上面
に発熱体４を覆うようにして被着される。

【００２７】また前記ガラス層９の上面には電気絶縁性
に優れるセラミックスから成る絶縁板２が更に接合され
ている。このため、たとえガラス層９にピンホールが存
在していたとしても該ピンホールは外部に露出すること
はなく、従って発熱体４と外部との電気絶縁性は良好に
保たれる。

【００２８】前記絶縁板２は、アルミナ質セラミック
ス、ムライト質セラミックス、窒化アルミニウム質セラ
ミックス、炭化珪素セラミックス等の電気絶縁性に優れ
るセラミックスから成る円板状体であり、発熱体４と外
部とを電気的に良好に絶縁する作用を為す。

【００２９】尚、前記絶縁板２は例えばアルミナ質セラ
ミックスから成る場合、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、シリ
カ（ＳｉＯ₂ ）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（Ｍ
ｇＯ）等の原料粉末に適当なバインダー、溶剤を添加混
合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレー
ド法等のシート成形法を採用することによってシート状
のセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を
成形し、次に前記セラミックグリーンシートに適当な打
ち抜き加工、切断加工等を施すとともに該セラミックグ
リーンシートを高温（約１６００℃）で焼成することに
よって製作される。

【００３０】また、前記絶縁板３はガラス層９となるガ
ラスペーストが印刷塗布された絶縁基体２の上面に絶縁
板３を載置させておき、ガラスペーストを焼成する際に
ガラスペーストが溶融することによりガラス層９上面に
接合される。

【００３１】かくして、本発明のセラミックヒーターに
よればリード端子６を外部電源に接続することによって
発熱体４に電力を供給し、これによって発熱体４がジュ
ール発熱し、該熱がガラス層９及び絶縁板２を介して外
部に伝達されることとなる。

【００３２】次に本発明の石油気化器について、添付の
図面を基に詳細に説明する。図３は本発明の石油気化器
の一実施例を示す断面図であり、この石油気化器は有底
筒状の気化用ポット１１の底部１１ａ下面に上述したセ
ラミックヒーター３がその上面を当接するようにして取
着されている。

【００３３】前記気化用ポット１１はアルミニウム等の
金属から成る有底筒状体であり、円形平板状の底部１１
ａと円筒状の側壁部１１ｂとを有している。

【００３４】また前記気化用ポット１１はその側壁部１
１ｂに貫通孔１３が形成されており、該貫通孔１３には
送油管１４がその一端を気化用ポット１１内に突出させ
た状態で挿入されている。

【００３５】前記気化用ポット１１の側壁部１１ｂに設
けた貫通孔１３に挿入される送油管１４は気化用ポット
１１の底部１１ａ上面に灯油等の石油を滴下供給する作
用を為し、気化用ポット１１の底部１１ａをセラミック
ヒーター３で加熱しながら底部１１ａ上面に送油管１４
を介して石油を滴下すると滴下された石油は気化用ポッ
ト１１の底部１１ａにおける熱で気化することになる。

【００３６】また前記気化用ポット１１はその底部１１
ａ下面に円形平板状のセラミックヒーター３がその上面
を当接させた状態で取着されている。

【００３７】前記セラミックヒーター３は前述したよう
にその上面に発熱体４を覆うようにしてガラス層９が被
着され、前記ガラス層９上面に更に絶縁板２が接着され
ているので、その上面を気化用ポット１１の底部１１ａ
底面に当接するようにして取着しても両者間の電気的絶
縁は良好に保たれ、その結果、漏電やショートが発生す
ることは皆無となる。

【００３８】また、前記セラミックヒーター３は気化用
ポット１１の底部１１ａにネジ１５により取着された固
定金具１６とステンレス鋼等の弾性を有する金属から成
る板バネ１７によりその上面が底部１１ａに当接するよ
うにして固定されており、セラミックヒーター３の発す
る熱が気化用ポット１１の底部１１ａに良好に伝達され
るようになっている。この場合、前記気化用ポット１１
とセラミックヒーター３との当接は板バネ１７の弾力に
より行われているため気化用ポット１１の底部１１ａと
セラミックヒーター３との間に熱膨張量の差を生じたと
しても両者間には滑りが発生するだけで大きな熱応力が
発生することはなく、該応力によってセラミックヒータ
ー３に破損等を発生させることは皆無となる。

【００３９】かくして、本発明の石油気化器によれば、
セラミックヒーター３に電力を供給しこれを発熱させて
気化用ポット１１の底部１１ａを加熱し、該加熱された
気化用ポット１１の底部１１ａ上面に送油管１４を介し
て灯油等の石油を滴下供給すれば、供給された石油は気
化用ポット１１の底部１１ａの熱によって気化されるこ
ととなる。

【００４０】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明のセラミックヒーターは、絶縁基
体の表面に発熱体を覆うようにしてガラス層が被着さ
れ、前記ガラス層上面に更に電気絶縁性に優れるセラミ
ックスから成る絶縁板が接着されているので、発熱体と
外部との電気的絶縁性が良好である。

【００４２】また、本発明の石油気化器は、気化用ポッ
トの底面に取着されたセラミックヒーターの絶縁基体の
上面に発熱体を覆うようにしてガラス層が被着され、前
記ガラス層上面に更に電気絶縁性に優れるセラミックス
から成る絶縁板が接着されているのでセラミックヒータ
ーと気化用ポットとの電気的絶縁が良好であり、従って
セラミックヒーターからの漏電やセラミックヒーターの
発熱体のショート等は一切発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセラミックヒーターの一実施例を示す
断面図である。

【図２】図１に示したセラミックヒーターの絶縁板を除
いた上面図である。

【図３】本発明の石油気化器の一実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１・・・絶縁基体 ２・・・絶縁板 ３・・・セラミックヒーター ４・・・発熱体 １１・・・気化用ポット １１ａ・・底部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックスから成る絶縁基体の上面にモ
   リブデンシリサイドから成る発熱体及び該発熱体を覆う
   ガラス層が被着されて成るセラミックヒーターであっ
   て、前記ガラス層の上面に更にセラミックスから成る絶
   縁板が接合されていることを特徴とするセラミックヒー
   ター。
2. 【請求項２】セラミックスから成る絶縁基体の上面にモ
   リブデンシリサイドから成る発熱体及び該発熱体を覆う
   ガラス層が被着され、前記ガラス層の上面に更にセラミ
   ックスから成る絶縁板が接合されたセラミックヒーター
   を有底筒状の気化用ポットの底部下面に取着して成るこ
   とを特徴とする石油気化器。