JPS647470B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS647470B2 JPS647470B2 JP7623581A JP7623581A JPS647470B2 JP S647470 B2 JPS647470 B2 JP S647470B2 JP 7623581 A JP7623581 A JP 7623581A JP 7623581 A JP7623581 A JP 7623581A JP S647470 B2 JPS647470 B2 JP S647470B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- sheathed heater
- resistance value
- insulation resistance
- nickel oxide
- 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.)
- Expired
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- Resistance Heating (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明はシーズヒータの製造に関し、特に寿命
が長く、かつ長時間使用後の使用状態における絶
縁抵抗値の高いシーズヒータの製造方法を提供し
ようとするものである。 一般に、シーズヒータは第１図に示すように、
両端に端子棒１を備えたコイル状の電熱線２を金
属パイプ３に挿入し、この金属パイプ３に電融マ
グネシア、電融シリカ、電融アルミナ等の電気絶
縁粉末４を充填してなり、必要に応じて金属パイ
プ３の両端をガラス５や耐熱性樹脂６で封口して
なるものである。 このシーズヒータは、加熱部品として、その非
常に優れた性能、品質、簡便さなどから飛躍的に
多用されてきており、家庭電化製品を初め、各種
工業用や宇宙開発、原子力などの特殊用途に至る
まで、その市場範囲は拡大してきている。その中
でも高温用シーズヒータの用途は今後さらに伸び
ていくものと思われる。 ところが、世界的視野でシーズヒータの性能お
よび品質の現状をみると、使用状態における絶縁
抵抗値（以下、熱時絶縁抵抗値と称す）が時間の
経過につれて低下してしまうという欠点と、電熱
線が断線するまでの寿命が短かいという欠点があ
つた。 本発明者らは、電気絶縁粉末４に着目し、各種
検討した結果、電気絶縁粉末４として、酸化ニツ
ケル粉末を添加し、電熱線２の成分元素の蒸発現
象を著しく抑えることにより所期の目的である長
時間使用後の熱時絶縁抵抗値が高く、かつ寿命の
長いシーズヒータを製造することができるという
結論を得ている。 しかし、電気絶縁粉末４に添加する酸化ニツケ
ル粉末には、均一な分散性、偏析の生じないこ
と、固有抵抗値の高いことなど多くの条件が要求
される。 特に、偏析の生じないことは、完成したシーズ
ヒータの諸特性を高め、安定してシーズヒータを
製造するために大変重要な要因である。 しかし、実際に市販されている酸化ニツケル粉
末は、金属ニツケル粉末を焙焼したり、各種ニツ
ケル塩を焙焼して生成されるが、ほとんどのもの
は粒子が大きいため、電気絶縁粉末に添加したの
ち、充填等の工程時に、酸化ニツケル粉末の偏析
を生じ、シーズヒータの特性を著しく低下させ
る。 このため、不良率が非常に高くなつた。 本発明は、酸化ニツケル粉末を添加した電気絶
縁粉末を用いるシーズヒータの製造方法におい
て、上記の製造上の欠点を解消し、所期の目的を
達成することのできるシーズヒータの製造方法を
提供しようとするものである。 本発明の製造方法の特徴は、酸化ニツケル粉末
として、硫酸ニツケル塩を焙焼することにより生
成したものを使用したところにある。 上記の方法で生成される酸化ニツケル粉末は、
１次粒子が１ミクロン以下であり非常に小さく、
電気絶縁粉末４として主に使用されているマグネ
シア粉末の表面に容易に付着し、均一に混合した
のち、振動等の外部応力が加わつても、偏析が生
じず、均一なシーズヒータを得ることができる。 このような理由により、上記酸化ニツケルを使
用することにより、長時間使用後の熱時絶縁抵抗
値の高いかつ長寿命のシーズヒータを安定して製
造することができる。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 金属ニツケル粉末、硝酸ニツケル塩、炭酸ニツ
ケル塩、シユウ酸ニツケル塩および硫酸ニツケル
塩をそれぞれ焙焼し、酸化ニツケル粉末を準備し
た。 一方、電気絶縁粉末４の主成分として電融マグ
ネシア粉末を用い、この電融マグネシア粉末に、
上記方法により製造した酸化ニツケル粉末を１重
量％加えて混合し、これを電気絶縁粉末４として
準備した。 なお、電融マグネシア粉末は第１表の組成比の
ものを用いた。 第１表 MgO 96〜97重量％ CaO 0.2〜0.3 〃 SiO2 ２〜３ 〃 Al2O3 0.4〜0.5 〃 Fe2O3 0.14〜0.16 〃 また、電熱線２として線径0.29mmのニクロム線
第１種を用い、これを巻径２mmのコイル状とし、
両端に端子棒１を接続した。 さらに、金属パイプ３として長さ413mm、外径
８mm、肉厚0.46mmのNCF2P（商品名インコロイ
800）を用いた。 この金属パイプ３に上記端子棒１を両端に接続
した電熱線２を挿入し、この金属パイプ３にあら
かじめ準備しておいた上記電気絶縁粉末４を充填
し、圧延減径、焼鈍（1050℃、10分間）の各工程
を経て、金属パイプを長さ500mm、外径6.6mmと
し、さらに金属パイプ３の両端を低融点ガラス５
および耐熱性樹脂６で封口してシーズヒータを完
成した。 なお、比較のために従来例として、実施例にお
ける電融マグネシア粉末のみの電気絶縁粉末４を
用いて同様にシーズヒータを完成した。 完成したそれぞれのシーズヒータの完成初期の
室温での絶縁抵抗値及びパイプ表面温度750℃で
の絶縁抵抗値（以下熱時絶縁抵抗値と称す。）室
温での耐電圧を測定し、熱時絶縁抵抗値が1MΩ
以下、また耐電圧が1000V以下となるものを不良
品として検出し、各グループにおける不良率を求
めた。この結果を第２表に示す。
が長く、かつ長時間使用後の使用状態における絶
縁抵抗値の高いシーズヒータの製造方法を提供し
ようとするものである。 一般に、シーズヒータは第１図に示すように、
両端に端子棒１を備えたコイル状の電熱線２を金
属パイプ３に挿入し、この金属パイプ３に電融マ
グネシア、電融シリカ、電融アルミナ等の電気絶
縁粉末４を充填してなり、必要に応じて金属パイ
プ３の両端をガラス５や耐熱性樹脂６で封口して
なるものである。 このシーズヒータは、加熱部品として、その非
常に優れた性能、品質、簡便さなどから飛躍的に
多用されてきており、家庭電化製品を初め、各種
工業用や宇宙開発、原子力などの特殊用途に至る
まで、その市場範囲は拡大してきている。その中
でも高温用シーズヒータの用途は今後さらに伸び
ていくものと思われる。 ところが、世界的視野でシーズヒータの性能お
よび品質の現状をみると、使用状態における絶縁
抵抗値（以下、熱時絶縁抵抗値と称す）が時間の
経過につれて低下してしまうという欠点と、電熱
線が断線するまでの寿命が短かいという欠点があ
つた。 本発明者らは、電気絶縁粉末４に着目し、各種
検討した結果、電気絶縁粉末４として、酸化ニツ
ケル粉末を添加し、電熱線２の成分元素の蒸発現
象を著しく抑えることにより所期の目的である長
時間使用後の熱時絶縁抵抗値が高く、かつ寿命の
長いシーズヒータを製造することができるという
結論を得ている。 しかし、電気絶縁粉末４に添加する酸化ニツケ
ル粉末には、均一な分散性、偏析の生じないこ
と、固有抵抗値の高いことなど多くの条件が要求
される。 特に、偏析の生じないことは、完成したシーズ
ヒータの諸特性を高め、安定してシーズヒータを
製造するために大変重要な要因である。 しかし、実際に市販されている酸化ニツケル粉
末は、金属ニツケル粉末を焙焼したり、各種ニツ
ケル塩を焙焼して生成されるが、ほとんどのもの
は粒子が大きいため、電気絶縁粉末に添加したの
ち、充填等の工程時に、酸化ニツケル粉末の偏析
を生じ、シーズヒータの特性を著しく低下させ
る。 このため、不良率が非常に高くなつた。 本発明は、酸化ニツケル粉末を添加した電気絶
縁粉末を用いるシーズヒータの製造方法におい
て、上記の製造上の欠点を解消し、所期の目的を
達成することのできるシーズヒータの製造方法を
提供しようとするものである。 本発明の製造方法の特徴は、酸化ニツケル粉末
として、硫酸ニツケル塩を焙焼することにより生
成したものを使用したところにある。 上記の方法で生成される酸化ニツケル粉末は、
１次粒子が１ミクロン以下であり非常に小さく、
電気絶縁粉末４として主に使用されているマグネ
シア粉末の表面に容易に付着し、均一に混合した
のち、振動等の外部応力が加わつても、偏析が生
じず、均一なシーズヒータを得ることができる。 このような理由により、上記酸化ニツケルを使
用することにより、長時間使用後の熱時絶縁抵抗
値の高いかつ長寿命のシーズヒータを安定して製
造することができる。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 金属ニツケル粉末、硝酸ニツケル塩、炭酸ニツ
ケル塩、シユウ酸ニツケル塩および硫酸ニツケル
塩をそれぞれ焙焼し、酸化ニツケル粉末を準備し
た。 一方、電気絶縁粉末４の主成分として電融マグ
ネシア粉末を用い、この電融マグネシア粉末に、
上記方法により製造した酸化ニツケル粉末を１重
量％加えて混合し、これを電気絶縁粉末４として
準備した。 なお、電融マグネシア粉末は第１表の組成比の
ものを用いた。 第１表 MgO 96〜97重量％ CaO 0.2〜0.3 〃 SiO2 ２〜３ 〃 Al2O3 0.4〜0.5 〃 Fe2O3 0.14〜0.16 〃 また、電熱線２として線径0.29mmのニクロム線
第１種を用い、これを巻径２mmのコイル状とし、
両端に端子棒１を接続した。 さらに、金属パイプ３として長さ413mm、外径
８mm、肉厚0.46mmのNCF2P（商品名インコロイ
800）を用いた。 この金属パイプ３に上記端子棒１を両端に接続
した電熱線２を挿入し、この金属パイプ３にあら
かじめ準備しておいた上記電気絶縁粉末４を充填
し、圧延減径、焼鈍（1050℃、10分間）の各工程
を経て、金属パイプを長さ500mm、外径6.6mmと
し、さらに金属パイプ３の両端を低融点ガラス５
および耐熱性樹脂６で封口してシーズヒータを完
成した。 なお、比較のために従来例として、実施例にお
ける電融マグネシア粉末のみの電気絶縁粉末４を
用いて同様にシーズヒータを完成した。 完成したそれぞれのシーズヒータの完成初期の
室温での絶縁抵抗値及びパイプ表面温度750℃で
の絶縁抵抗値（以下熱時絶縁抵抗値と称す。）室
温での耐電圧を測定し、熱時絶縁抵抗値が1MΩ
以下、また耐電圧が1000V以下となるものを不良
品として検出し、各グループにおける不良率を求
めた。この結果を第２表に示す。
各シーズヒータについて、金属パイプ３の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線２に通電
し、電熱線２が断線するまでの日数を調べた。 〔熱時絶縁抵抗値試験〕 各シーズヒータについて、金属パイプ３の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線２に通電
し、熱時絶縁抵抗値の変化を調べた。なお、熱時
絶縁抵抗値を測定する時は金属パイプ３の表面温
度を750℃に低下させて測定した。 上記寿命試験の結果ならびに熱時絶縁抵抗値試
験における11日後の熱時絶縁抵抗値の結果を第３
表に示す。また、上記熱時絶縁抵抗値試験による
熱時絶縁抵抗値の変化を第２図に示す。 なお第２図において、Ａは本発明の試料５、Ｂ
は従来例である試料６を示す。
温度が950℃に維持されるように電熱線２に通電
し、電熱線２が断線するまでの日数を調べた。 〔熱時絶縁抵抗値試験〕 各シーズヒータについて、金属パイプ３の表面
温度が950℃に維持されるように電熱線２に通電
し、熱時絶縁抵抗値の変化を調べた。なお、熱時
絶縁抵抗値を測定する時は金属パイプ３の表面温
度を750℃に低下させて測定した。 上記寿命試験の結果ならびに熱時絶縁抵抗値試
験における11日後の熱時絶縁抵抗値の結果を第３
表に示す。また、上記熱時絶縁抵抗値試験による
熱時絶縁抵抗値の変化を第２図に示す。 なお第２図において、Ａは本発明の試料５、Ｂ
は従来例である試料６を示す。
【表】
第３表および第２図より明らかなように、本発
明の試料５は従来例である試料６と比較して、寿
命が約10倍以上となり、11日後の熱時絶縁抵抗値
についても高い値を示した。 このように、酸化ニツケル粉末を添加すること
により得られる効果は、そのまま維持された。 なお、実施例において、電気絶縁粉末の主成分
として、電融マグネシア粉末を用いたが、電融マ
グネシア粉末に代えて、電融アルミナ粉末、電融
シリカ粉末を用いても同様の傾向を示した。 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は、酸化ニツケル粉末を硫酸
ニツケル塩を焙焼して生成し、電気絶縁粉末とし
て、前記酸化ニツケル粉末を添加したものを用い
るものであり、この結果、寿命が長く、かつ長時
間使用後における熱時絶縁抵抗値の高いシーズヒ
ータを安定して提供することができる。
明の試料５は従来例である試料６と比較して、寿
命が約10倍以上となり、11日後の熱時絶縁抵抗値
についても高い値を示した。 このように、酸化ニツケル粉末を添加すること
により得られる効果は、そのまま維持された。 なお、実施例において、電気絶縁粉末の主成分
として、電融マグネシア粉末を用いたが、電融マ
グネシア粉末に代えて、電融アルミナ粉末、電融
シリカ粉末を用いても同様の傾向を示した。 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は、酸化ニツケル粉末を硫酸
ニツケル塩を焙焼して生成し、電気絶縁粉末とし
て、前記酸化ニツケル粉末を添加したものを用い
るものであり、この結果、寿命が長く、かつ長時
間使用後における熱時絶縁抵抗値の高いシーズヒ
ータを安定して提供することができる。
第１図は一般的なシーズヒータの断面図、第２
図は本発明の実施例のシーズヒータおよび従来例
のシーズヒータにおける熱時絶縁抵抗値の時間特
性図である。 ２…電熱線、３…金属パイプ、４…電気絶縁粉
末。
図は本発明の実施例のシーズヒータおよび従来例
のシーズヒータにおける熱時絶縁抵抗値の時間特
性図である。 ２…電熱線、３…金属パイプ、４…電気絶縁粉
末。
Claims (1)
- 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の製造方
法において、硫酸ニツケル塩を焙焼して、酸化ニ
ツケル粉末を生成し、前記電気絶縁粉末として、
前記酸化ニツケル粉末を添加したものを用いるこ
とを特徴とするシーズヒータの製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56076235A JPS57191985A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Method of producing sheathed heater |
| AT82901434T ATE36797T1 (de) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | Abgeschirmtes heizelement und dessen herstellungsverfahren. |
| AU83963/82A AU541582B2 (en) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | A shielded heating element and a method of manufacturing the same |
| EP82901434A EP0079385B1 (en) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | A shielded heating element and a method of manufacturing the same |
| PCT/JP1982/000171 WO1982004171A1 (fr) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | Element chauffant blinde et procede de fabrication de celui-ci |
| US06/460,242 US4586020A (en) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | Sheathed resistance heater |
| DE8282901434T DE3278966D1 (en) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | A shielded heating element and a method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56076235A JPS57191985A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Method of producing sheathed heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57191985A JPS57191985A (en) | 1982-11-25 |
| JPS647470B2 true JPS647470B2 (ja) | 1989-02-08 |
Family
ID=13599499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56076235A Granted JPS57191985A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-19 | Method of producing sheathed heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57191985A (ja) |
-
1981
- 1981-05-19 JP JP56076235A patent/JPS57191985A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57191985A (en) | 1982-11-25 |
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