JPS6037597B2

JPS6037597B2 - シ−ズヒ−タ

Info

Publication number: JPS6037597B2
Application number: JP9359481A
Authority: JP
Inventors: 英賢川西; 昇成尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1985-08-27
Also published as: JPS57208092A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はシーズヒータに関し、特に高温多湿雰囲気中に
放置されても絶縁抵抗値が劣化しにくく、かつ寿命の長
いシーズヒータを提供しようとするものである。

一般にシーズヒー外ま第１図に示すように両端に端子榛
１を備えた電熱線２を金属パイプ３に挿入し、この金属
パイプ３にマグネシア等の電気絶縁粉末４を充填してな
り、必要に応じて金属パイプ３の両端を耐熱性樹脂５や
ガラスで封□してなるものである。

マグネシァ等の電気絶縁粉末４は吸湿性を有するため、
シーズヒータを多湿雰囲気中に放置すると絶縁抵抗値が
低下する。

このため、電気絶縁粉末４にシリコーン樹脂を添加した
り、金属パイプ３の両端をガラスで完全封口することが
提案されていた。しかし、シリコーン樹脂を添加した電
気絶縁粉末４を用いると、シリコーン樹脂の耐熱温度が
４５０ｏｏ程度であるため５００こ○以上の高温では使
用できないという欠点があった。一方、ガラスで完全封
□したシーズヒータは端子棒１に外力が加わるとガラス
にクラツクが生じ、封止効果がなくなりシーズヒータの
絶縁抵抗値が低下するという欠点を有していた。上記電
気絶縁粉末に対し、本発明者らは従釆の電気絶縁粉末に
対し、Ｃａ０、＆０３、Ｓｉ０２を主成分とするガラス
粉末を混合したものを用いることにより、シーズヒータ
の気密性を高めることができるということを見出した。

ところが、この電気絶縁粉末は高温で使用するとガラス
粉末の成分元素であるＣａ元素、Ｓｉ元素が電熱線と反
応し、電熱線の寿命が短かくなるという欠点があった。

本発明者らは電気絶縁粉末について、さらに検討した結
果、ガラス粉末に、さらにＮｊ○、Ｃｏｏ、Ｗ０３、Ｃ
ｕ○、Ｇａ２０３、Ｓｎ０２、Ｆｅ２０３の群から選ば
れる少なくとも一種の酸化物を混合したものを用いるこ
とにより、ガラス成分と電熱線の反応を抑制し、電熱線
の寿命の長いシーズヒータが得られ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。

まず、酸化カルシウム３１重量％、酸化ホウ素３９重量
％、酸化ケイ素３の重量％を配合し、これを１４００℃
で熔融したのち粉砕してガラス粉末を作成した。

次に、Ｎｉ○、Ｃｏｏ．Ｗ０３、Ｃｕ○、Ｇａ２０３、
Ｓｎ０２、Ｆｅ２０３の群から選ばれる少なくとも一種
の酸化物と上言己ガラス粉末をマグネシア粉末に添加し
、電気絶縁粉末４を作成した。

なお、上記酸化物の粒径は５ミクロン以下とした。次に
、金属パイプ３としてＮＣＦ２Ｐ（商品名インコロィ８
００）を用い、電熱線２として第１種ニクロム線を用い
た。

この電熱線２をコイル状とし、両端に端子棒１を接続し
、これを上記金属パイプ３に挿入後、あらかじめ準備し
ておいた上記電気絶縁粉末４を各金属パイプ３に充填し
、圧縮減座、焼鈍の各工程を経たのち、金属パイプ３の
両端を耐熱性樹脂５で簡易封□し、外径６．６肋、長さ
５００肋の試料番号４、６、７「８、９、１０、１２
、１３１４、１５、１０１７、１８１玖２０、２１
、２２、２３、２５、２６、２８２９、３１、３２の
シーズヒータを作成した。なお、上記糠鈍は１１０００
０で行い、ガラス粉末の溶融処理を兼ねた。また、これ
らのシーズヒータの電気絶縁粉末４中のガラス粉末添加
量、酸化物の種類、同酸化物の添加量は第１表に示す通
りとした。さりこ、比較のためにマグネシア粉末のみを
電気絶縁粉末として用いた試料番号１の従来のシーズヒ
−夕および上記ガラス粉末をマグネシァ粉末に添加した
電気絶縁粉末を用いた試料番号２、３、５、１１、２４
、２７、３０の従来のシーズヒータを作成した。なお、
各試料番号のシーズヒータにおいて、樹脂５は金属パイ
プ３の両端を完全封口するものではなく、端子棒１と金
属パイプ３間の絶縁距離を確保するためのものである。
これら試料番号１〜３２の各シーズヒータについて温度
４０ｏｏ、相対湿度９５％の多湿雰囲気中に放置し、７
日後および１４日後の温室での絶縁抵抗値を測定した。
また、金属パイプ表面温度８００ｑ○とする２０分間Ｏ
Ｎと１０分間ＯＦＦの断続通電を行い、電熱線２が断線
するまでの断続通電サイクルを測定した。これらの測定
結果を第１表に示す。第１表この第１表に基づき断線寿命について検討すると、本発
明実施例である試料番号４、６、７、８、９、１０、１
３１４、１５、１０１８１９２０、２１、２２、２３
２ふ２０２８、２９のシーズヒータは従来例であるガラ
ス粉末のみを添加した電気絶縁粉末を用いてなる試料番
号２、３、５、１１、２４、２７、３０のシーズヒータ
に比べて数倍長くなっており、従釆例である試料番号１
のシーズヒータと同種度以上となっている。

一方、多湿雰囲気中での室温時の絶縁抵抗値について検
討すると、酸化物の添加量が１の重量％以下であれば絶
縁抵抗値はほとんど低下していない。したがって、酸化
物の添加量を０．１〜１の重量％の範囲とし、ガラス粉
末の添加量を０．５〜３の重量％の範囲とするとよい。

すなわち、ガラス粉末の添加量が０．５重量％以下の場
合は電気絶縁粉末の吸湿性を抑制する能力が不足し、試
料番号１、２のシーズヒータのように絶縁抵抗値が短期
間で低下してしまい実用に供し得ない。

また、ガラス粉末の添加量が３の重量％以上の場合はガ
ラス粉末成分が電熱線２に悪影響を与えるとともに、加
熱処理後の冷却時に熱膨張係数の差が大きく現われ、ク
ラックが多数発生し、試料番号３０、３１、３２のシー
ズヒータのように断線寿命が著しく短くなる。一方、酸
化物の添加量が０．１重量％以下の場合は、ガラス粉末
成分と電熱線との反応を抑制する能力が不足し、試料番
号１２のシーズヒータにように断線寿命が長くならない
。

また酸化物の添加量が１０重量％以上の場合は、酸化物
の吸湿性が現われ、試料番号１７のシーズヒータのよう
に絶縁抵抗値が低下してしまう。このように、Ｎｉ○、
Ｃｏｏ、Ｗ０３、Ｃｕ○、Ｇａ２０３、Ｓｎ０２、Ｆｅ
２０３の酸化物は、ガラス粉末と電熱線との反応を抑制
し、寿命を伸ばすことが明らかとなった。

なお、ガラス粉末の作成の段階において、上記酸化物を
混合してもよい。

例えば酸化カルシウム２の重量％、酸化ホウ素６の重量
％、酸化ケイ素１５重量％、酸化ニッケル５重量％の割
合で配合し、１３５０ｑｏで溶融してガラスを作成し、
このガラスを粉砕して酸化ニッケルが添加されたガラス
粉末を作成し、このガラス粉末をマグネシア粉末に添加
した電気絶縁粉末４を用いても、上記実施例と同様の効
果が得られる。また、上記実施例において電気絶縁粉末
４の母材としてマグネシァ粉末を用いた場合について説
明したが、その他のアルミナ粉末、シリカ粉末を用いて
もよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によればＮｉ〇
・Ｃ。

〇、Ｗ〇３、Ｃｕ〇・Ｇａ２〇３、Ｓｎ〇２、Ｆｅ２Ｑ
の群から選ばれる少くとも１種の酸化物と、酸化カルシ
ウム、酸化ホウ素および酸化ケイ素を主成分とするガラ
ス粉末を添加した電気絶縁粉末を用いることにより、完
全勢口を必要とせず、高温での使用に耐え、かつ多湿雰
囲気中に放置しても絶縁抵抗値の高いシーズヒータを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

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において、前記電気絶
縁粉末として、ＮｉＯ、ＣｏＯ、ＷＯ＿３、ＣｕＯ、Ｇ
ａ＿２Ｏ＿３、ＳｎＯ＿２、Ｆｅ＿２Ｏ＿３の群から選
ばれる少なくとも一種の酸化物と、ＣａＯ、Ｂ＿２Ｏ＿
３、ＳｉＯ＿２を主成分とするガラス粉末とを添加した
ものを用いてなるシーズヒータ。