JPH08273815A - 自己制御型セラミックヒーター - Google Patents
自己制御型セラミックヒーターInfo
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- JPH08273815A JPH08273815A JP9757595A JP9757595A JPH08273815A JP H08273815 A JPH08273815 A JP H08273815A JP 9757595 A JP9757595 A JP 9757595A JP 9757595 A JP9757595 A JP 9757595A JP H08273815 A JPH08273815 A JP H08273815A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミックヒーターにおける急速な昇温を可
能にすると共に、耐熱衝撃性を向上させつつ、自己制御
機能により発熱体の溶断等を防いで耐久性を向上させよ
うとするものである。 【構成】 窒化珪素のセラミックシート（１２）に対し
て、抵抗温度係数の比較的小さい導電性粉末よりなる発
熱体（４）及び抵抗温度係数が比較的大きい導電性粉末
よりなる制御抵抗体（５）から構成されるヒートパター
ン（３’）を印刷した上で、同形状、同材料のセラミッ
クシート（１２）を積層し、焼成するこによってセラミ
ックヒーター（２）とすることで、発熱体等を内蔵する
セラミックヒーター本体の急速な温度上昇を可能にし、
更にこの温度上昇に伴って増加する制御抵抗体の電気抵
抗により発熱体に通電する加熱電流を減少させて、発熱
体の溶断を防止し、またセラミックヒーター本体が窒化
珪素を主成分とするため耐熱衝撃性を向上させることが
できる。
能にすると共に、耐熱衝撃性を向上させつつ、自己制御
機能により発熱体の溶断等を防いで耐久性を向上させよ
うとするものである。 【構成】 窒化珪素のセラミックシート（１２）に対し
て、抵抗温度係数の比較的小さい導電性粉末よりなる発
熱体（４）及び抵抗温度係数が比較的大きい導電性粉末
よりなる制御抵抗体（５）から構成されるヒートパター
ン（３’）を印刷した上で、同形状、同材料のセラミッ
クシート（１２）を積層し、焼成するこによってセラミ
ックヒーター（２）とすることで、発熱体等を内蔵する
セラミックヒーター本体の急速な温度上昇を可能にし、
更にこの温度上昇に伴って増加する制御抵抗体の電気抵
抗により発熱体に通電する加熱電流を減少させて、発熱
体の溶断を防止し、またセラミックヒーター本体が窒化
珪素を主成分とするため耐熱衝撃性を向上させることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主としてディーゼル
エンジンの低温始動時における燃料の着火や燃焼機器の
着火及び酸素センサーの活性化に使用されるセラミック
ヒーターの構造に関する。
エンジンの低温始動時における燃料の着火や燃焼機器の
着火及び酸素センサーの活性化に使用されるセラミック
ヒーターの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、主としてディーゼルエンジンの低
温始動時における燃料の着火及び燃焼機器の着火に使用
されるセラミックヒーターには、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）を主成分とするセラミックシート上に、タングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金属粉末や炭
化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミック粉末のペ
ーストによりペーストヒートパターンを印刷すると共
に、適宜板状、円筒状或は巻回状等に成形した後、焼成
することでセラミックヒーターとしてなるものや、酸化
アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とするセラミック
シート上にタングステン（Ｗ）或はモリブデン（Ｍｏ）
等の金属粉末によりヒートパターンを印刷すると共に、
棒状に成形した後、焼成することにより、特に酸素セン
サー用のセラミックヒーターとしてなるものが一般的に
知られている。
温始動時における燃料の着火及び燃焼機器の着火に使用
されるセラミックヒーターには、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）を主成分とするセラミックシート上に、タングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金属粉末や炭
化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミック粉末のペ
ーストによりペーストヒートパターンを印刷すると共
に、適宜板状、円筒状或は巻回状等に成形した後、焼成
することでセラミックヒーターとしてなるものや、酸化
アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とするセラミック
シート上にタングステン（Ｗ）或はモリブデン（Ｍｏ）
等の金属粉末によりヒートパターンを印刷すると共に、
棒状に成形した後、焼成することにより、特に酸素セン
サー用のセラミックヒーターとしてなるものが一般的に
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のものにおいて、主としてディーゼルエンジンの低
温始動時における燃料の着火及び酸素センサーの活性化
に使用されるセラミックヒーターにおいて、窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）又は酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3）を
主成分とするセラミックシート上に対して、タングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金属粉末や炭
化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミック粉末によ
りヒートパターンを印刷すると共に、適宜板状、円筒状
或は巻回状等に成形した後、焼成することでセラミック
ヒーターとしてなるものの場合、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）又は酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とす
るセラミックシート上に印刷されたヒートパターンは、
タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金
属粉末や炭化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミッ
ク粉末よりなる発熱体のみをその構成とするものである
ため、一定電圧の連続通電に対するヒーター温度の制御
機能、すなわち自己制御機能を有しないものであるか
ら、セラミックヒーターの飽和温度が発熱体を構成する
タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金
属粉末や炭化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミッ
ク粉末の耐熱温度を限界としてなる昇温特性しか得られ
ず、急速な昇温を行うことが困難である。
従来のものにおいて、主としてディーゼルエンジンの低
温始動時における燃料の着火及び酸素センサーの活性化
に使用されるセラミックヒーターにおいて、窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）又は酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3）を
主成分とするセラミックシート上に対して、タングステ
ン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金属粉末や炭
化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミック粉末によ
りヒートパターンを印刷すると共に、適宜板状、円筒状
或は巻回状等に成形した後、焼成することでセラミック
ヒーターとしてなるものの場合、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）又は酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とす
るセラミックシート上に印刷されたヒートパターンは、
タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金
属粉末や炭化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミッ
ク粉末よりなる発熱体のみをその構成とするものである
ため、一定電圧の連続通電に対するヒーター温度の制御
機能、すなわち自己制御機能を有しないものであるか
ら、セラミックヒーターの飽和温度が発熱体を構成する
タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の導電性金
属粉末や炭化タングステン（ＷＣ）等の導電性セラミッ
ク粉末の耐熱温度を限界としてなる昇温特性しか得られ
ず、急速な昇温を行うことが困難である。
【０００４】また、タングステン（Ｗ）、モリブデン
（Ｍｏ）等の導電性金属粉末や炭化タングステン（Ｗ
Ｃ）等の導電性セラミック粉末によりなる発熱体を有す
るヒートパターンを印刷するセラミックシートを酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とするものにおいて
は、セラミックシートの主成分である酸化アルミニウム
（Ａｌ2 Ｏ3 ）自体が耐熱衝撃性において低い性能しか
示すことができないものであるから、酸化アルミニウム
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とするセラミックシート上に印
刷されたヒートパターンに対して急速な昇温を行った場
合には、その低い耐熱衝撃性に起因してセラミックシー
トがワレ等の破損を発生する恐れがある。
（Ｍｏ）等の導電性金属粉末や炭化タングステン（Ｗ
Ｃ）等の導電性セラミック粉末によりなる発熱体を有す
るヒートパターンを印刷するセラミックシートを酸化ア
ルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とするものにおいて
は、セラミックシートの主成分である酸化アルミニウム
（Ａｌ2 Ｏ3 ）自体が耐熱衝撃性において低い性能しか
示すことができないものであるから、酸化アルミニウム
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とするセラミックシート上に印
刷されたヒートパターンに対して急速な昇温を行った場
合には、その低い耐熱衝撃性に起因してセラミックシー
トがワレ等の破損を発生する恐れがある。
【０００５】そこで、この発明は上記従来のものより更
に性能を改善するものであり、安価であって、急速な昇
温が可能であると共に、温度の自己制御機能を有する耐
熱衝撃性に優れたセラミックヒーターを提供しようとす
るものである。
に性能を改善するものであり、安価であって、急速な昇
温が可能であると共に、温度の自己制御機能を有する耐
熱衝撃性に優れたセラミックヒーターを提供しようとす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために、窒化珪素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とするセラミックシートに対し
て、電極取出部と一体に、先端側に温度抵抗係数の比較
的小さい導電性粉末よりなる発熱体と、後端側に温度抵
抗係数の比較的大きい導電性粉末よりなる制御抵抗体を
直列に接続するヒートパターンを印刷すると共に、この
ヒートパターンを印刷する窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主
成分とするセラミックシートに対して該ヒートパターン
を覆うようにヒートパターンを印刷しない同形状の窒化
珪素を主成分とするセラミックシートを一体に積層し、
焼成してセラミックヒーターとしてなるものである。
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とするセラミックシートに対し
て、電極取出部と一体に、先端側に温度抵抗係数の比較
的小さい導電性粉末よりなる発熱体と、後端側に温度抵
抗係数の比較的大きい導電性粉末よりなる制御抵抗体を
直列に接続するヒートパターンを印刷すると共に、この
ヒートパターンを印刷する窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主
成分とするセラミックシートに対して該ヒートパターン
を覆うようにヒートパターンを印刷しない同形状の窒化
珪素を主成分とするセラミックシートを一体に積層し、
焼成してセラミックヒーターとしてなるものである。
【０００７】更に、ヒートパターンを構成する発熱体に
使用される温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末とし
ては、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を３倍以
下、好ましくは２倍以下となる炭化タングステン（Ｗ
Ｃ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭化タンタル（Ｔａ
Ｃ）、三珪化モリブデン（Ｍｏ5 Ｓｉ3 ）或はレニウム
−タングステン合金等の粉末からなるペースト、又はヒ
ートパターンを構成する制御抵抗体に使用される温度抵
抗係数の比較的大きい導電性粉末としては、常温から１
０００℃までの抵抗温度係数を４倍以上となる二珪化モ
リブデン（ＭｏＳｉ2 ）、タングステン（Ｗ）或はモリ
ブデン（Ｍｏ）等の粉末からなるペースト粉末を使用し
てなるものである。
使用される温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末とし
ては、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を３倍以
下、好ましくは２倍以下となる炭化タングステン（Ｗ
Ｃ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭化タンタル（Ｔａ
Ｃ）、三珪化モリブデン（Ｍｏ5 Ｓｉ3 ）或はレニウム
−タングステン合金等の粉末からなるペースト、又はヒ
ートパターンを構成する制御抵抗体に使用される温度抵
抗係数の比較的大きい導電性粉末としては、常温から１
０００℃までの抵抗温度係数を４倍以上となる二珪化モ
リブデン（ＭｏＳｉ2 ）、タングステン（Ｗ）或はモリ
ブデン（Ｍｏ）等の粉末からなるペースト粉末を使用し
てなるものである。
【０００８】
【作用】上記の構成を具えるので、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）を主成分とするセラミックシートに対して、電極取
出部と一体に、温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末
よりなる発熱体と、温度抵抗係数の比較的大きい導電性
粉末よりなる制御抵抗体を直列に接続するヒートパター
ンにより、急速な昇温を可能にすることができると共
に、発熱体に対して直列に接続される制御抵抗体の温度
上昇に伴う抵抗の増加により発熱体に対して通電される
加熱電流が減少し、発熱体の溶断を防止することができ
るものである。
4 ）を主成分とするセラミックシートに対して、電極取
出部と一体に、温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末
よりなる発熱体と、温度抵抗係数の比較的大きい導電性
粉末よりなる制御抵抗体を直列に接続するヒートパター
ンにより、急速な昇温を可能にすることができると共
に、発熱体に対して直列に接続される制御抵抗体の温度
上昇に伴う抵抗の増加により発熱体に対して通電される
加熱電流が減少し、発熱体の溶断を防止することができ
るものである。
【０００９】更に、ヒートパターンを印刷するセラミッ
クシートを耐熱衝撃性の高い窒化珪素を主成分とするセ
ラミックシートとしているため、急速な昇温を行って、
セラミックシート自体に大きな熱応力が加わっても、セ
ラミックヒーター自体の破損を防止でき、耐久性を向上
させることができるものである。
クシートを耐熱衝撃性の高い窒化珪素を主成分とするセ
ラミックシートとしているため、急速な昇温を行って、
セラミックシート自体に大きな熱応力が加わっても、セ
ラミックヒーター自体の破損を防止でき、耐久性を向上
させることができるものである。
【００１０】
【実施例】この発明を図に示す実施例により更に説明す
る。（１）は、この発明の実施例である板状の自己制御
型セラミックヒーターであり、この板状の自己制御型セ
ラミックヒーター（１）は、内部に発熱体（４）と制御
抵抗体（５）から構成されるヒートパターン（３）を内
蔵する窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とするセラミッ
クヒーター本体（２）と、このセラミックヒーター本体
（２）に内蔵される発熱体（４）と制御抵抗体（５）か
ら構成されるヒートパターン（３）より、自己制御型セ
ラミックヒーター本体（２）の表面に導出される正、負
の電極取出部（６）（７）に対して電気的導通を図るべ
く各々リード線（１０）（１１）に接続する電極板
（８）（９）から構成されるものである。
る。（１）は、この発明の実施例である板状の自己制御
型セラミックヒーターであり、この板状の自己制御型セ
ラミックヒーター（１）は、内部に発熱体（４）と制御
抵抗体（５）から構成されるヒートパターン（３）を内
蔵する窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とするセラミッ
クヒーター本体（２）と、このセラミックヒーター本体
（２）に内蔵される発熱体（４）と制御抵抗体（５）か
ら構成されるヒートパターン（３）より、自己制御型セ
ラミックヒーター本体（２）の表面に導出される正、負
の電極取出部（６）（７）に対して電気的導通を図るべ
く各々リード線（１０）（１１）に接続する電極板
（８）（９）から構成されるものである。
【００１１】そして、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分
とするセラミックシート（１２）に対して、電極取出部
（６）（７）と一体に、温度抵抗係数の比較的小さい導
電性粉末よりなる発熱体（４）と、温度抵抗係数の比較
的大きい導電性粉末よりなる制御抵抗体（５）を直列に
接続するヒートパターン（３’）を印刷すると共に、こ
のヒートパターン（３’）を印刷する窒化珪素を主成分
とするセラミックシート（１２）に対して、上記ヒート
パターンを印刷しない同形状、同材料の窒素珪素を主成
分とするセラミックシート（１３）を一体に積層した上
で、プレス成形し、焼成（ホットプレス）してなるもの
である。ここで、ヒートパターン（３）を構成する発熱
体（４）に使用される温度抵抗係数の比較的小さい導電
性粉末には、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を
３倍以下、好ましくは２倍以下となる炭化タングステン
（ＷＣ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭化タンタル（Ｔ
ａＣ）、三珪化モリブデン（Ｍｏ5 Ｓｉ3 ）或はレニウ
ム−タングステン合金等の粉末のペーストを使用し、又
はヒートパターン（３）を構成する制御抵抗体（５）に
使用される温度抵抗係数の比較的大きい導電性金属粉末
には、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を４倍以
上となる二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ2 ）、タングステ
ン（Ｗ）或はモリブデン（Ｍｏ）等の粉末のペーストを
使用してなるものである。なお、上記ヒートパターン
（３）を印刷するセラミックシート（１２）及び、この
セラミックシート（１２）において一体に積層されるセ
ラミックシート（１３）の成形にあたっては、この発明
の実施例では板状とするが、必要であれば適宜セラミッ
クヒーターの使用目的又は場所に応じて積層したプレス
成形体を棒状或は巻回状に成形した後焼成してもよいも
のである。
とするセラミックシート（１２）に対して、電極取出部
（６）（７）と一体に、温度抵抗係数の比較的小さい導
電性粉末よりなる発熱体（４）と、温度抵抗係数の比較
的大きい導電性粉末よりなる制御抵抗体（５）を直列に
接続するヒートパターン（３’）を印刷すると共に、こ
のヒートパターン（３’）を印刷する窒化珪素を主成分
とするセラミックシート（１２）に対して、上記ヒート
パターンを印刷しない同形状、同材料の窒素珪素を主成
分とするセラミックシート（１３）を一体に積層した上
で、プレス成形し、焼成（ホットプレス）してなるもの
である。ここで、ヒートパターン（３）を構成する発熱
体（４）に使用される温度抵抗係数の比較的小さい導電
性粉末には、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を
３倍以下、好ましくは２倍以下となる炭化タングステン
（ＷＣ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭化タンタル（Ｔ
ａＣ）、三珪化モリブデン（Ｍｏ5 Ｓｉ3 ）或はレニウ
ム−タングステン合金等の粉末のペーストを使用し、又
はヒートパターン（３）を構成する制御抵抗体（５）に
使用される温度抵抗係数の比較的大きい導電性金属粉末
には、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を４倍以
上となる二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ2 ）、タングステ
ン（Ｗ）或はモリブデン（Ｍｏ）等の粉末のペーストを
使用してなるものである。なお、上記ヒートパターン
（３）を印刷するセラミックシート（１２）及び、この
セラミックシート（１２）において一体に積層されるセ
ラミックシート（１３）の成形にあたっては、この発明
の実施例では板状とするが、必要であれば適宜セラミッ
クヒーターの使用目的又は場所に応じて積層したプレス
成形体を棒状或は巻回状に成形した後焼成してもよいも
のである。
【００１２】この発明の実施例である板状の自己制御型
セラミックヒーター（１）は、以上の構成を具えるの
で、実際にリード線（１０）（１１）と一体となる電極
板（８）（９）を介して、ヒートパターン（３）の末端
に配置される正、負の電極取出部（６）（７）を通じ
て、この電極取出部（６）（７）と一体となる自己制御
型セラミックヒーター本体（２）内に内蔵されるヒート
パターン（３）に対して通電を行うものとすると、この
自己制御型セラミックヒーター本体（２）に内蔵される
ヒートパターン（３）は、窒化珪素を主成分とするセラ
ミックシート（１２）に対して、電極取出部（６）
（７）と一体に、温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉
末よりなる発熱体（４）と、温度抵抗係数の比較的大き
い導電性粉末よりなる制御抵抗体（５）を直列に接続し
た上に、発熱体（４）及び制御抵抗体（５）における温
度抵抗係数が、発熱体（４）が常温から１０００℃にお
いて３倍以下、好ましくは２倍以下であるのに対して、
制御抵抗体（５）は常温から１０００℃において４倍以
上の温度抵抗係数が大きいものであるから、発熱体
（４）に大電流を流して急速に昇温させることができる
と共に、発熱体（４）に対して直列に接続される制御抵
抗体（５）の温度の上昇に伴って電気抵抗が著しく増加
することにより、発熱体（４）へ通電される加熱電流が
減少することとなるため、発熱体（４）の過熱による溶
断を防止することができる。
セラミックヒーター（１）は、以上の構成を具えるの
で、実際にリード線（１０）（１１）と一体となる電極
板（８）（９）を介して、ヒートパターン（３）の末端
に配置される正、負の電極取出部（６）（７）を通じ
て、この電極取出部（６）（７）と一体となる自己制御
型セラミックヒーター本体（２）内に内蔵されるヒート
パターン（３）に対して通電を行うものとすると、この
自己制御型セラミックヒーター本体（２）に内蔵される
ヒートパターン（３）は、窒化珪素を主成分とするセラ
ミックシート（１２）に対して、電極取出部（６）
（７）と一体に、温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉
末よりなる発熱体（４）と、温度抵抗係数の比較的大き
い導電性粉末よりなる制御抵抗体（５）を直列に接続し
た上に、発熱体（４）及び制御抵抗体（５）における温
度抵抗係数が、発熱体（４）が常温から１０００℃にお
いて３倍以下、好ましくは２倍以下であるのに対して、
制御抵抗体（５）は常温から１０００℃において４倍以
上の温度抵抗係数が大きいものであるから、発熱体
（４）に大電流を流して急速に昇温させることができる
と共に、発熱体（４）に対して直列に接続される制御抵
抗体（５）の温度の上昇に伴って電気抵抗が著しく増加
することにより、発熱体（４）へ通電される加熱電流が
減少することとなるため、発熱体（４）の過熱による溶
断を防止することができる。
【００１３】更に、電極取出部（６）（７）と一体に、
温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末よりなる発熱体
（４）と、温度抵抗係数の比較的大きい導電性粉末より
なる制御抵抗体（５）を直列に接続するヒートパターン
（３）を印刷してなるセラミックシート（１２）を、耐
熱衝撃性の高い窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とする
セラミックシートとしているので、電極取出部（６）
（７）を通じて発熱体（４）及び制御抵抗体（５）によ
り構成されるヒートパターン（３）へ通電することによ
り発熱体（４）等を内蔵する自己制御型セラミックヒー
ター本体（２）の急速な昇温を行って、窒化珪素を主成
分とする自己制御型セラミックヒーター本体（２）自体
に大きな熱応力が発生しても、この自己制御型セラミッ
クヒーター（１）を構成する自己制御型セラミックヒー
ター本体（２）自体の耐熱衝撃性が著しく高いことか
ら、急速な昇温の伴う自己制御型セラミックヒーター本
体（２）の破損をも防止できることとなるので、自己制
御機能をも含めて、自己制御型セラミックヒーター
（１）としての耐久性を確実に向上させることができる
ものである。
温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末よりなる発熱体
（４）と、温度抵抗係数の比較的大きい導電性粉末より
なる制御抵抗体（５）を直列に接続するヒートパターン
（３）を印刷してなるセラミックシート（１２）を、耐
熱衝撃性の高い窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を主成分とする
セラミックシートとしているので、電極取出部（６）
（７）を通じて発熱体（４）及び制御抵抗体（５）によ
り構成されるヒートパターン（３）へ通電することによ
り発熱体（４）等を内蔵する自己制御型セラミックヒー
ター本体（２）の急速な昇温を行って、窒化珪素を主成
分とする自己制御型セラミックヒーター本体（２）自体
に大きな熱応力が発生しても、この自己制御型セラミッ
クヒーター（１）を構成する自己制御型セラミックヒー
ター本体（２）自体の耐熱衝撃性が著しく高いことか
ら、急速な昇温の伴う自己制御型セラミックヒーター本
体（２）の破損をも防止できることとなるので、自己制
御機能をも含めて、自己制御型セラミックヒーター
（１）としての耐久性を確実に向上させることができる
ものである。
【００１４】
【発明の効果】以上のとおり、窒化珪素を主成分とする
セラミックシートに、電極取出部と一体に、温度抵抗係
数の比較的小さい導電性粉末よりなる発熱体と、温度抵
抗係数の比較的大きい導電性粉末よりなる制御抵抗体を
直列に接続するヒートパターンを印刷すると共に、この
ヒートパターンを覆うようにセラミックシートを積層し
て一体にし、焼成することで自己制御型セラミックヒー
ターとすることで、発熱体への通電によって急速な昇温
を可能にすると共に、制御抵抗の温度上昇に伴う発熱体
の溶断を防ぐ自己制御機能を有することができる上に、
セラミックヒーターの急速な昇温に対する窒化珪素を主
成分とすることでセラミックヒーター本体の耐熱衝撃性
を十分に確保することができ、更に安価に製作すること
ができる優れた効果を有するものである。
セラミックシートに、電極取出部と一体に、温度抵抗係
数の比較的小さい導電性粉末よりなる発熱体と、温度抵
抗係数の比較的大きい導電性粉末よりなる制御抵抗体を
直列に接続するヒートパターンを印刷すると共に、この
ヒートパターンを覆うようにセラミックシートを積層し
て一体にし、焼成することで自己制御型セラミックヒー
ターとすることで、発熱体への通電によって急速な昇温
を可能にすると共に、制御抵抗の温度上昇に伴う発熱体
の溶断を防ぐ自己制御機能を有することができる上に、
セラミックヒーターの急速な昇温に対する窒化珪素を主
成分とすることでセラミックヒーター本体の耐熱衝撃性
を十分に確保することができ、更に安価に製作すること
ができる優れた効果を有するものである。
【図１】この発明の実施例である板状のセラミックヒー
ターの拡大部分断面正面図である。
ターの拡大部分断面正面図である。
【図２】この発明の実施例である板状のセラミックヒー
ターのセラミックシートの積層状態を示す分解斜視図で
ある。
ターのセラミックシートの積層状態を示す分解斜視図で
ある。
１ 自己制御型セラミックヒーター ２ 自己制御型セラミックヒーター本体 ３ ヒートパターン ３’（焼成前の）ヒートパターン ４ 発熱体 ５ 制御抵抗体 ６ 電極取出部 ７ 電極取出部 ８ 電極板 ９ 電極板 １０ リード線 １１ リード線 １２ （窒化珪素の）セラミックシート １３ （窒化珪素の）セラミックシート
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/14 0380−3Ｋ Ｈ０５Ｂ 3/14 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 窒化珪素を主成分とするセラミックシー
トに対して、電極取出部と一体に、先端側に温度抵抗係
数の比較的小さい導電性粉末よりなる発熱体と、後端側
に温度抵抗係数の比較的大きい導電性粉末よりなる制御
抵抗体を直列に接続するヒートパターンを印刷すると共
に、このヒートパターンを印刷する窒化珪素を主成分と
するセラミックシートに対して該ヒートパターンを覆う
ようにヒートパターンを印刷しない同形状の窒化珪素を
主成分とするセラミックシートを一体に積層し、焼成し
てなる自己制御型セラミックヒーター。 - 【請求項２】 上記ヒートパターンを構成する発熱体に
使用される温度抵抗係数の比較的小さい導電性粉末とし
ては、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を３倍以
下、好ましくは２倍以下となるに炭化タングステン（Ｗ
Ｃ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭化タンタル（Ｔａ
Ｃ）、珪化モリブデン（Ｍｏ5 Ｓｉ3 ）或はレニウム−
タングステン合金等の粉末からなるペーストを使用する
請求項１記載の自己制御型セラミックヒーター。 - 【請求項３】 上記ヒートパターンを構成する制御抵抗
体に使用される温度抵抗係数の比較的大きい導電性粉末
としては、常温から１０００℃までの抵抗温度係数を４
倍以上となる珪化モリブデン（ＭｏＳｉ2 ）、タングス
テン（Ｗ）或はモリブデン（Ｍｏ）等の粉末からなるペ
ーストを使用してなる請求項１記載の自己制御型セラミ
ックヒーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9757595A JPH08273815A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 自己制御型セラミックヒーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9757595A JPH08273815A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 自己制御型セラミックヒーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08273815A true JPH08273815A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=14196045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9757595A Pending JPH08273815A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 自己制御型セラミックヒーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08273815A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000011970A (ko) * | 1998-07-28 | 2000-02-25 | 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 | 람다탐침을구비한가열소자 |
| WO2000076273A1 (fr) * | 1999-06-09 | 2000-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Corps de chauffe en ceramique et procede de fabrication, et pate conductrice pour element chauffant |
| WO2003049502A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Nikko Materials Company, Limited | MoSi2 HEATING ELEMENT, HEAT TREATMENT FURNACE HAVING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING THE SAME |
| JP2003523306A (ja) * | 2000-02-17 | 2003-08-05 | インスティテュト フィジキ トゥベルドーゴ テラ ロスシイスコイ アカデミイ ナウク | 耐熱性材料「レフシコート」およびそれを用いた高温ヒーター |
| US6887316B2 (en) | 2000-04-14 | 2005-05-03 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic heater |
| EP3404405A1 (de) * | 2017-05-18 | 2018-11-21 | Heraeus Sensor Technology GmbH | Sensor zur bestimmung von gasparametern |
| US11673375B2 (en) | 2017-05-30 | 2023-06-13 | Heraeus Nexensos Gmbh | Heater having a co-sintered multi-layer structure |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP9757595A patent/JPH08273815A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000011970A (ko) * | 1998-07-28 | 2000-02-25 | 클라우스 포스, 게오르그 뮐러 | 람다탐침을구비한가열소자 |
| WO2000076273A1 (fr) * | 1999-06-09 | 2000-12-14 | Ibiden Co., Ltd. | Corps de chauffe en ceramique et procede de fabrication, et pate conductrice pour element chauffant |
| JP2003523306A (ja) * | 2000-02-17 | 2003-08-05 | インスティテュト フィジキ トゥベルドーゴ テラ ロスシイスコイ アカデミイ ナウク | 耐熱性材料「レフシコート」およびそれを用いた高温ヒーター |
| US6887316B2 (en) | 2000-04-14 | 2005-05-03 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic heater |
| WO2003049502A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-12 | Nikko Materials Company, Limited | MoSi2 HEATING ELEMENT, HEAT TREATMENT FURNACE HAVING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING THE SAME |
| EP3404405A1 (de) * | 2017-05-18 | 2018-11-21 | Heraeus Sensor Technology GmbH | Sensor zur bestimmung von gasparametern |
| US11673375B2 (en) | 2017-05-30 | 2023-06-13 | Heraeus Nexensos Gmbh | Heater having a co-sintered multi-layer structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021022 |