JPS6143823B2 - - Google Patents
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- JPS6143823B2 JPS6143823B2 JP53045480A JP4548078A JPS6143823B2 JP S6143823 B2 JPS6143823 B2 JP S6143823B2 JP 53045480 A JP53045480 A JP 53045480A JP 4548078 A JP4548078 A JP 4548078A JP S6143823 B2 JPS6143823 B2 JP S6143823B2
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Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Direct Air Heating By Heater Or Combustion Gas (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミツク体中に発熱抵抗体と温度セ
ンサ用の抵抗体とを埋設したセラミツクヒータに
関するものである。
ンサ用の抵抗体とを埋設したセラミツクヒータに
関するものである。
従来からセラミツク体中に発熱抵抗体を埋設し
た平板状、あるいは管状のセラミツクヒータは各
方面で汎用されている。ところがセラミツクヒー
タによつて加熱される液体、気体等の被加熱物体
は一般に所定の温度範囲内に維持されるように制
御されることが多い。即ち、所定の温度範囲の下
限になると、ヒータに通電して、該ヒータの発熱
によつて被加熱物体を加熱し上限温度に達すると
ヒータへの通電を止め、加熱を停止するという動
作を自動的にくり返すようにした自動温度制御装
置が広く用いられている。このような装置には被
加熱物体の温度を時間遅れがなく、かつ正確に検
出する温度センサが必要であるが、従来から用い
られているサーモスタツト、サーミスタ、熱電対
等の温度センサではヒータと一体化することが出
来なかつたため別個に設置しなければならず、そ
の位置によつては被加熱物体の温度分布が不均一
な加熱状態となつたり、また酸化雰囲気中、酸ア
ルカリ液中、及び腐蝕性ガス体中など特殊な環境
下での使用にはかなりの制約があつた。
た平板状、あるいは管状のセラミツクヒータは各
方面で汎用されている。ところがセラミツクヒー
タによつて加熱される液体、気体等の被加熱物体
は一般に所定の温度範囲内に維持されるように制
御されることが多い。即ち、所定の温度範囲の下
限になると、ヒータに通電して、該ヒータの発熱
によつて被加熱物体を加熱し上限温度に達すると
ヒータへの通電を止め、加熱を停止するという動
作を自動的にくり返すようにした自動温度制御装
置が広く用いられている。このような装置には被
加熱物体の温度を時間遅れがなく、かつ正確に検
出する温度センサが必要であるが、従来から用い
られているサーモスタツト、サーミスタ、熱電対
等の温度センサではヒータと一体化することが出
来なかつたため別個に設置しなければならず、そ
の位置によつては被加熱物体の温度分布が不均一
な加熱状態となつたり、また酸化雰囲気中、酸ア
ルカリ液中、及び腐蝕性ガス体中など特殊な環境
下での使用にはかなりの制約があつた。
本発明は上述の如き実状に鑑みて開発したもの
でセラミツクヒータを製作する工程において、セ
ラミツクグリーンシートに発熱抵抗体パターンを
プリントする際、同一平面上に温度センサ用の感
温抵抗体パターンをも同時にプリントして焼結一
体化し、かつ発熱抵抗体を埋設した発熱領域から
感温抵抗体を埋設した感温領域に至る間に通孔を
設けたもので、特殊雰囲気中における使用にも充
分耐えると共に被加熱物体の正確な温度を検出
し、被加熱物体を所望温度に加熱することのでき
るセラミツクヒータを提供せんとするものであ
る。
でセラミツクヒータを製作する工程において、セ
ラミツクグリーンシートに発熱抵抗体パターンを
プリントする際、同一平面上に温度センサ用の感
温抵抗体パターンをも同時にプリントして焼結一
体化し、かつ発熱抵抗体を埋設した発熱領域から
感温抵抗体を埋設した感温領域に至る間に通孔を
設けたもので、特殊雰囲気中における使用にも充
分耐えると共に被加熱物体の正確な温度を検出
し、被加熱物体を所望温度に加熱することのでき
るセラミツクヒータを提供せんとするものであ
る。
以下、図によつて具体的に説明すれば、第１図
ａは円筒状のセラミツクヒータＨを示したもの
で、セラミツクより成る円筒体中にヒータとして
の帯状の発熱抵抗体１が埋設され、該発熱抵抗体
１の両端に設けた端子２，２′から通電すること
により発熱するようになつているが、この発熱抵
抗体１と併せて温度センサとして使用するための
感温抵抗体３が埋設された構造に形成されてい
る。ところでこのような円筒状のセラミツクヒー
タＨの製作工程は第１図ｂに示す如く、高温時に
おいても電気絶縁性、熱伝導性に優れたアルミ
ナ、ベリリア等の粉末を原料とするセラミツク生
シートS1上に発熱抵抗体１とする抵抗体パターン
R1を形成するには、所要の発熱量とする抵抗値
が設定できるような櫛歯状、渦巻状等の任意の形
状で、所定の幅、厚み、長さに、タングステン、
モリブデン−マンガン等のペーストを用い、スク
リーンプリントなどの厚膜手法によつて形成し、
この発熱抵抗体パターンR1の形成と同時に温度
センサとして用いるための抵抗体パターンR2を
もプリントしておき、これら抵抗体パターン
R1，R2をセラミツク生シートS1と同様の生シー
トS2でもつて挾着積層した後、所定の径を有する
筒状に加工し、得られた円筒状の生セラミツク体
を焼成雰囲気中で焼結一体化すればよい。なお、
抵抗体パターンR1，R2の形成段階で、各抵抗体
パターンR1，R2の端部を延長し、端子部Ｕ，
U′，Ｖ，V′を形成しておき、筒状生セラミツク
体を焼結後、該端子部Ｕ，U′，Ｖ，V′にニツケ
ルメツキ等を施すことによつて同図ａに示された
端子２，２′，４，４′と成し、銀ロウ付けによつ
て図示しないリード線が結合される。このような
円筒状の場合はセラミツク生シートS1に抵抗体パ
ターンR1，R2をプリントしたものに、他のセラ
ミツク生シートS2を重ね合せた後まるめて円筒状
に加工したが、焼成前の段階では平板状は勿論の
こと所望の形状に成形することが可能である。さ
らにセラミツクヒータは上述の如き製作方法に限
らず、例えば、平板あるいは円筒形状に予め焼成
したセラミツク体に抵抗体パターンをプリント
し、その上に絶縁体を被着した後、焼成すること
により製作することもできるし、同じく焼成した
セラミツク体に、生シートに抵抗体パターンをプ
リントしたものを貼り合せた後、焼成一体化する
ことによつても製作することができる。このよう
に本発明によるセラミツクヒータは発熱抵抗体１
と温度センサとして用いる感温抵抗体３の両方を
同一セラミツク体中に埋設したもので、端子２，
２′からの通電によつて発熱抵抗体１が発熱し、
セラミツク体が温度上昇することにより周囲の被
加熱物体を加熱する。また感温抵抗体３は該抵抗
体３が埋設されたセラミツク体の温度に応じた抵
抗値を示すことからセラミツク体の温度は端子
４，４′より感温抵抗体３の抵抗値によつて測定
することができる。特に水などのように比熱の大
きな被加熱物体においてはセラミツク体の温度は
被加熱物体の温度とほぼ等しくなることから、セ
ラミツク体中に埋設された感温抵抗体３の抵抗値
を測定することによつて被加熱物体の温度を測定
することができる。なお、本発明実施例では発熱
抵抗体１の端子２，２′と感温抵抗体３の端子
４，４′を各々独立した四端子のものを示してい
るがセラミツク体中で一つの端子を共通にする如
く接続したパターンを形成することにより一つの
端子を共通にした三端子でもつて使用することも
できる。
ａは円筒状のセラミツクヒータＨを示したもの
で、セラミツクより成る円筒体中にヒータとして
の帯状の発熱抵抗体１が埋設され、該発熱抵抗体
１の両端に設けた端子２，２′から通電すること
により発熱するようになつているが、この発熱抵
抗体１と併せて温度センサとして使用するための
感温抵抗体３が埋設された構造に形成されてい
る。ところでこのような円筒状のセラミツクヒー
タＨの製作工程は第１図ｂに示す如く、高温時に
おいても電気絶縁性、熱伝導性に優れたアルミ
ナ、ベリリア等の粉末を原料とするセラミツク生
シートS1上に発熱抵抗体１とする抵抗体パターン
R1を形成するには、所要の発熱量とする抵抗値
が設定できるような櫛歯状、渦巻状等の任意の形
状で、所定の幅、厚み、長さに、タングステン、
モリブデン−マンガン等のペーストを用い、スク
リーンプリントなどの厚膜手法によつて形成し、
この発熱抵抗体パターンR1の形成と同時に温度
センサとして用いるための抵抗体パターンR2を
もプリントしておき、これら抵抗体パターン
R1，R2をセラミツク生シートS1と同様の生シー
トS2でもつて挾着積層した後、所定の径を有する
筒状に加工し、得られた円筒状の生セラミツク体
を焼成雰囲気中で焼結一体化すればよい。なお、
抵抗体パターンR1，R2の形成段階で、各抵抗体
パターンR1，R2の端部を延長し、端子部Ｕ，
U′，Ｖ，V′を形成しておき、筒状生セラミツク
体を焼結後、該端子部Ｕ，U′，Ｖ，V′にニツケ
ルメツキ等を施すことによつて同図ａに示された
端子２，２′，４，４′と成し、銀ロウ付けによつ
て図示しないリード線が結合される。このような
円筒状の場合はセラミツク生シートS1に抵抗体パ
ターンR1，R2をプリントしたものに、他のセラ
ミツク生シートS2を重ね合せた後まるめて円筒状
に加工したが、焼成前の段階では平板状は勿論の
こと所望の形状に成形することが可能である。さ
らにセラミツクヒータは上述の如き製作方法に限
らず、例えば、平板あるいは円筒形状に予め焼成
したセラミツク体に抵抗体パターンをプリント
し、その上に絶縁体を被着した後、焼成すること
により製作することもできるし、同じく焼成した
セラミツク体に、生シートに抵抗体パターンをプ
リントしたものを貼り合せた後、焼成一体化する
ことによつても製作することができる。このよう
に本発明によるセラミツクヒータは発熱抵抗体１
と温度センサとして用いる感温抵抗体３の両方を
同一セラミツク体中に埋設したもので、端子２，
２′からの通電によつて発熱抵抗体１が発熱し、
セラミツク体が温度上昇することにより周囲の被
加熱物体を加熱する。また感温抵抗体３は該抵抗
体３が埋設されたセラミツク体の温度に応じた抵
抗値を示すことからセラミツク体の温度は端子
４，４′より感温抵抗体３の抵抗値によつて測定
することができる。特に水などのように比熱の大
きな被加熱物体においてはセラミツク体の温度は
被加熱物体の温度とほぼ等しくなることから、セ
ラミツク体中に埋設された感温抵抗体３の抵抗値
を測定することによつて被加熱物体の温度を測定
することができる。なお、本発明実施例では発熱
抵抗体１の端子２，２′と感温抵抗体３の端子
４，４′を各々独立した四端子のものを示してい
るがセラミツク体中で一つの端子を共通にする如
く接続したパターンを形成することにより一つの
端子を共通にした三端子でもつて使用することも
できる。
ところで、本発明のセラミツクヒータではセラ
ミツク体中に、ヒータとしての発熱抵抗体１が密
に埋設された発熱領域と温度センサとしての感
温抵抗体３が密に埋設された感温領域とにほぼ
２分されるが、この感温領域の感温抵抗体３は
同一のセラミツク体中に埋設されている発熱抵抗
体から伝導する熱による影響を受け易く、被加
熱物体の性質によつては、実際の被加熱物体の温
度と若干異る値を感知する結果となる。したがつ
て、より正確性を期待するためには発熱領域か
ら熱伝導はできるだけ遮断することが望ましく、
そのため発熱領域から感温領域に至る間に複
数個の通孔５を設けておくことにより、発熱領域
からの発熱伝導を大巾に低減することが可能と
なり、しかもこの通孔５を被加熱物体としての、
例えば水などの液体が流通し、かつ接触するため
発熱領域からの熱伝導をいつそう低減すること
ができるだけではなく、抵抗体３による温度に対
する追従性等、温度センサとしての感度を向上さ
せることができる。
ミツク体中に、ヒータとしての発熱抵抗体１が密
に埋設された発熱領域と温度センサとしての感
温抵抗体３が密に埋設された感温領域とにほぼ
２分されるが、この感温領域の感温抵抗体３は
同一のセラミツク体中に埋設されている発熱抵抗
体から伝導する熱による影響を受け易く、被加
熱物体の性質によつては、実際の被加熱物体の温
度と若干異る値を感知する結果となる。したがつ
て、より正確性を期待するためには発熱領域か
ら熱伝導はできるだけ遮断することが望ましく、
そのため発熱領域から感温領域に至る間に複
数個の通孔５を設けておくことにより、発熱領域
からの発熱伝導を大巾に低減することが可能と
なり、しかもこの通孔５を被加熱物体としての、
例えば水などの液体が流通し、かつ接触するため
発熱領域からの熱伝導をいつそう低減すること
ができるだけではなく、抵抗体３による温度に対
する追従性等、温度センサとしての感度を向上さ
せることができる。
以上のように本発明によれば、セラミツク体中
に発熱抵抗体と温度センサ用の感温抵抗体とを併
設したものであるから、ヒータとは別に温度セ
ンサを設置する必要がなく、また温度センサの設
置個所による被加熱物体の温度分布に加熱むらが
生じることなく、正確にかつ一様な温度分布に加
熱制御することが可能となる。高熱伝導性、電
気絶縁、耐熱性物体により抵抗体が包囲されてい
るため、温度変化に伴う応答性にすぐれ、かつ高
温時の電気絶縁性もきわめて安定である。物理
的、化学的に安定なセラミツクにより抵抗体が包
囲されているため、空気との接触により発熱抵抗
体が酸化消耗せず、ヒータとしてまた温度センサ
として腐蝕性液体中など特殊環境下にて使用する
ことも可能であること。発熱抵抗体自身の抵抗
値ではなく、併設した温度センサ用の感温抵抗体
の温度に対応した抵抗値を測定するものであり、
かつ発熱領域と感温領域との間に通孔があけてあ
ることにより、発熱領域からの熱的影響を最小限
にすることができ、しかも通孔を液体などの被加
熱物体が流通することができるため、きわめて正
確に温度を測定することができる。
に発熱抵抗体と温度センサ用の感温抵抗体とを併
設したものであるから、ヒータとは別に温度セ
ンサを設置する必要がなく、また温度センサの設
置個所による被加熱物体の温度分布に加熱むらが
生じることなく、正確にかつ一様な温度分布に加
熱制御することが可能となる。高熱伝導性、電
気絶縁、耐熱性物体により抵抗体が包囲されてい
るため、温度変化に伴う応答性にすぐれ、かつ高
温時の電気絶縁性もきわめて安定である。物理
的、化学的に安定なセラミツクにより抵抗体が包
囲されているため、空気との接触により発熱抵抗
体が酸化消耗せず、ヒータとしてまた温度センサ
として腐蝕性液体中など特殊環境下にて使用する
ことも可能であること。発熱抵抗体自身の抵抗
値ではなく、併設した温度センサ用の感温抵抗体
の温度に対応した抵抗値を測定するものであり、
かつ発熱領域と感温領域との間に通孔があけてあ
ることにより、発熱領域からの熱的影響を最小限
にすることができ、しかも通孔を液体などの被加
熱物体が流通することができるため、きわめて正
確に温度を測定することができる。
以上のように、本発明によれば、多くの特徴を
もち、工業上汎用性のあるヒータを提供すること
ができる。
もち、工業上汎用性のあるヒータを提供すること
ができる。
第１図ａは本発明による温度センサ付セラミツ
クヒータの一実施例を示す斜視図、同図ｂはセラ
ミツク生シート上に発熱抵抗体パターンを形成
し、更に他のセラミツク生シートを積層して円筒
状ヒータとする製造工程時の形態を示した図であ
る。 １：発熱抵抗体、２，２′，４，４′：端子、
３：感温抵抗体、５：通孔。
クヒータの一実施例を示す斜視図、同図ｂはセラ
ミツク生シート上に発熱抵抗体パターンを形成
し、更に他のセラミツク生シートを積層して円筒
状ヒータとする製造工程時の形態を示した図であ
る。 １：発熱抵抗体、２，２′，４，４′：端子、
３：感温抵抗体、５：通孔。
Claims (1)
- １ 板状、円筒状等所望形状のセラミツク体中に
発熱抵抗体と感温抵抗体とを併設するとともに、
上記発熱抵抗体を埋設した発熱領域から感温抵抗
体を埋設した感温領域に至る間に通孔を設けたこ
とを特徴とする温度センサ付セラミツクヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4548078A JPS54137141A (en) | 1978-04-17 | 1978-04-17 | Ceramic heater with temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4548078A JPS54137141A (en) | 1978-04-17 | 1978-04-17 | Ceramic heater with temperature sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54137141A JPS54137141A (en) | 1979-10-24 |
| JPS6143823B2 true JPS6143823B2 (ja) | 1986-09-30 |
Family
ID=12720555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4548078A Granted JPS54137141A (en) | 1978-04-17 | 1978-04-17 | Ceramic heater with temperature sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54137141A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008546982A (ja) * | 2005-07-04 | 2008-12-25 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | ガスの供給方法および装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5789909A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-04 | Ngk Spark Plug Co | Manufacture of cylindrical ceramic heating element |
| JPS58160488U (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-26 | 株式会社芝浦電子製作所 | セラミツクヒ−タ・センサ |
| JPS5971281A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-21 | ヤマト科学株式会社 | 蒸留器用ヒ−タ |
| JPS60155195U (ja) * | 1984-03-24 | 1985-10-16 | タニカ電器株式会社 | セラミツクヒ−タ−の構造 |
| JP5009064B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2012-08-22 | 太平洋セメント株式会社 | セラミックスヒーター |
| DE102014200060A1 (de) * | 2013-08-28 | 2015-03-19 | Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Sensorelement und Sensor mit einem entsprechenden Sensorelement |
| DE102021113989A1 (de) | 2021-05-31 | 2022-12-01 | Purem GmbH | Abgasheizer |
-
1978
- 1978-04-17 JP JP4548078A patent/JPS54137141A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008546982A (ja) * | 2005-07-04 | 2008-12-25 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | ガスの供給方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54137141A (en) | 1979-10-24 |
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