JP3463760B2 - 溶射発熱体用電極とその接合方法 - Google Patents
溶射発熱体用電極とその接合方法Info
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- JP3463760B2 JP3463760B2 JP03421794A JP3421794A JP3463760B2 JP 3463760 B2 JP3463760 B2 JP 3463760B2 JP 03421794 A JP03421794 A JP 03421794A JP 3421794 A JP3421794 A JP 3421794A JP 3463760 B2 JP3463760 B2 JP 3463760B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体加熱に用いる溶射
発熱体に通電するための溶射発熱体用電極とその接合方
法に関する。
発熱体に通電するための溶射発熱体用電極とその接合方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、溶射発熱体の導電性材料で構
成される発熱層に通電する電極は重要な技術であり、基
材がパイプの場合は導電性のリングを用い、また、融電
層のそれはハンダによって形成されている。これらの技
術は、特開平３−１７４７２０号、特開昭５９−１５４
４７８号、特公平２−５６４２５号各公報に開示されて
いる。また、リード線を銀ろうで固着した技術に実開昭
５８−１２０５９７号公報がある。
成される発熱層に通電する電極は重要な技術であり、基
材がパイプの場合は導電性のリングを用い、また、融電
層のそれはハンダによって形成されている。これらの技
術は、特開平３−１７４７２０号、特開昭５９−１５４
４７８号、特公平２−５６４２５号各公報に開示されて
いる。また、リード線を銀ろうで固着した技術に実開昭
５８−１２０５９７号公報がある。
【０００３】ところで、前記のリング電極は簡単でよい
が、大口径パイプや局部には不向きであり、局部電極に
適しているハンダ付は２００℃以上に耐えない。これよ
り融点の高い銀ろう付は、主にフラックスを用いなけれ
ば、溶射皮膜にろう付けができない。しかしフラックス
を使用した銀ろう付は、発熱層と基材間のセラミックス
絶縁層に含浸され、絶縁抵抗が著しく低下し危険であ
り、安全上問題がある。
が、大口径パイプや局部には不向きであり、局部電極に
適しているハンダ付は２００℃以上に耐えない。これよ
り融点の高い銀ろう付は、主にフラックスを用いなけれ
ば、溶射皮膜にろう付けができない。しかしフラックス
を使用した銀ろう付は、発熱層と基材間のセラミックス
絶縁層に含浸され、絶縁抵抗が著しく低下し危険であ
り、安全上問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を解決し、安全で耐久性のある接合ができ、しかも大量
生産に対応できる溶射発熱体用電極とその接合方法を提
供することを課題とする。
を解決し、安全で耐久性のある接合ができ、しかも大量
生産に対応できる溶射発熱体用電極とその接合方法を提
供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、溶射発熱体の発熱層と、該発熱層上に
形成した自溶合金又はフラックスなしの銀ろうからなる
溶射膜と、該溶射膜上に溶着したリード線とからなる溶
射発熱体用電極としたものである。また、本発明では、
溶射発熱体の発熱層とリード線とを接合して電極とする
溶射発熱体用電極の接合方法において、予め発熱層上に
自溶合金又はフラックスなしの銀ろうの層を溶射で形成
し、該形成した溶射膜上にリード線を溶着することとし
たものである。
に、本発明では、溶射発熱体の発熱層と、該発熱層上に
形成した自溶合金又はフラックスなしの銀ろうからなる
溶射膜と、該溶射膜上に溶着したリード線とからなる溶
射発熱体用電極としたものである。また、本発明では、
溶射発熱体の発熱層とリード線とを接合して電極とする
溶射発熱体用電極の接合方法において、予め発熱層上に
自溶合金又はフラックスなしの銀ろうの層を溶射で形成
し、該形成した溶射膜上にリード線を溶着することとし
たものである。
【０００６】上記のように、本発明はフラックスを必要
としないろう材膜を予め溶射によって、発熱層上に機械
的に５０〜１０００μｍの膜厚で形成し、熱エネルギー
等の手段によりこの皮膜を再溶融させることでリード線
とろう材を溶融し接合させるものである。一般に、異種
材料を接合させる場合は溶着が信頼でき、溶着技術は公
知のスポット溶接、ティグ及びレーザ法等がある。しか
し、溶射発熱体の膜厚は全体で１ｍｍ以下であり、特に
発熱層は１００μｍ程度であるため、この層自体を溶融
させるような溶接は不可能である。また、導電性セラミ
ックを用いた場合、密着力も数ｋｇ／ｃｍ2 以下と小さ
く、加熱により剥離しやすい。
としないろう材膜を予め溶射によって、発熱層上に機械
的に５０〜１０００μｍの膜厚で形成し、熱エネルギー
等の手段によりこの皮膜を再溶融させることでリード線
とろう材を溶融し接合させるものである。一般に、異種
材料を接合させる場合は溶着が信頼でき、溶着技術は公
知のスポット溶接、ティグ及びレーザ法等がある。しか
し、溶射発熱体の膜厚は全体で１ｍｍ以下であり、特に
発熱層は１００μｍ程度であるため、この層自体を溶融
させるような溶接は不可能である。また、導電性セラミ
ックを用いた場合、密着力も数ｋｇ／ｃｍ2 以下と小さ
く、加熱により剥離しやすい。
【０００７】そこで、発熱層上に自溶合金を溶射し、膜
厚を増加させてリード線と自溶合金が主に溶着する方法
を考えた。各種の組合せによりテストを実施したところ
次の要素が重要であった。即ち自溶合金皮膜とリード線
の組成ができるだけ近いこと、また、融点差が小さいこ
と、次に、電気的手段を用いた場合、例えばティグであ
ればそれぞれの抵抗値のバランスがとれていること、ま
た熱応力を考慮して熱膨張係数も近いことなどである。
なお、作業環境の酸素分圧は可能なかぎり低くすること
が好ましい。例えば、自溶合金でニッケルろうを用いた
時は、リード線はニッケル線が最適であった。
厚を増加させてリード線と自溶合金が主に溶着する方法
を考えた。各種の組合せによりテストを実施したところ
次の要素が重要であった。即ち自溶合金皮膜とリード線
の組成ができるだけ近いこと、また、融点差が小さいこ
と、次に、電気的手段を用いた場合、例えばティグであ
ればそれぞれの抵抗値のバランスがとれていること、ま
た熱応力を考慮して熱膨張係数も近いことなどである。
なお、作業環境の酸素分圧は可能なかぎり低くすること
が好ましい。例えば、自溶合金でニッケルろうを用いた
時は、リード線はニッケル線が最適であった。
【０００８】
【作用】上記した要素をそろえることにより、異種材料
を溶着で瞬時に簡単に電極が形成されるので、上記の溶
接技術は大量生産に適している。自溶合金の溶射皮膜を
大きくとれば、それ自身の電気伝導度又は熱伝導度が大
きいために、リード線を点溶着しても、局所加熱になり
にくく、また、発熱層に均一に近く電流が流れる作用を
持つ。なお、自溶合金はＮｉ系、Ｃｏ系ろう材であり、
また、リード線は線状にとらわれず、例えば先端が圧着
端子等によってもよい。
を溶着で瞬時に簡単に電極が形成されるので、上記の溶
接技術は大量生産に適している。自溶合金の溶射皮膜を
大きくとれば、それ自身の電気伝導度又は熱伝導度が大
きいために、リード線を点溶着しても、局所加熱になり
にくく、また、発熱層に均一に近く電流が流れる作用を
持つ。なお、自溶合金はＮｉ系、Ｃｏ系ろう材であり、
また、リード線は線状にとらわれず、例えば先端が圧着
端子等によってもよい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明の溶射発熱体用電極の全体構成図を示し、
図２に、電極の接合部分の拡大図を示す。図において、
１は基材で２は絶縁層であり、その絶縁層２の上に溶射
発熱層３が形成され、発熱層３の両端に自溶合金の層６
が溶射により形成されており、自溶合金層６の上にリー
ド線７の端子５が溶着部８で溶着されている。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明の溶射発熱体用電極の全体構成図を示し、
図２に、電極の接合部分の拡大図を示す。図において、
１は基材で２は絶縁層であり、その絶縁層２の上に溶射
発熱層３が形成され、発熱層３の両端に自溶合金の層６
が溶射により形成されており、自溶合金層６の上にリー
ド線７の端子５が溶着部８で溶着されている。
【００１０】まず、基材１上のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
絶縁層２に、巾１００ｍｍ、長さ２００ｍｍの溶射発熱
体３を構成する。この溶射発熱層３はＮｉＯの金属酸化
物である。その上に自溶合金６（組成、Ｂ：１．０〜
２．２、Ｓｉ：３．０〜４．０、Ｆｅ：１．５以下、Ｂ
ａ、Ｎｉその他）を０．２〜０．５ｍｍの膜厚で巾１０
ｍｍ、長さ１００ｍｍ溶射を行い、リード線７としてＮ
ｉ線を用いこれを（＋）極としてティグ４を（−）極と
して電流値１５Ａで電気アークを発生させて、リード線
の先端及び接触している自溶合金表面を溶融９させて溶
着した。その結果、接着強度も強く、又剥離もなく、リ
ード線と基材間の絶縁もＤＣ５００Ｖメガで１０ＭΩ以
上であったことから安全であった。
絶縁層２に、巾１００ｍｍ、長さ２００ｍｍの溶射発熱
体３を構成する。この溶射発熱層３はＮｉＯの金属酸化
物である。その上に自溶合金６（組成、Ｂ：１．０〜
２．２、Ｓｉ：３．０〜４．０、Ｆｅ：１．５以下、Ｂ
ａ、Ｎｉその他）を０．２〜０．５ｍｍの膜厚で巾１０
ｍｍ、長さ１００ｍｍ溶射を行い、リード線７としてＮ
ｉ線を用いこれを（＋）極としてティグ４を（−）極と
して電流値１５Ａで電気アークを発生させて、リード線
の先端及び接触している自溶合金表面を溶融９させて溶
着した。その結果、接着強度も強く、又剥離もなく、リ
ード線と基材間の絶縁もＤＣ５００Ｖメガで１０ＭΩ以
上であったことから安全であった。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 （１）７００℃程度まで使用可能となった。 （２）溶着の為電食が起りにくく信頼性が向上する。 （３）低コストで大量生産向きに対応可能である。 （４）発熱層がセラミックス系であっても、給電部の接
触面積が十分に確保でき、局所加熱がおこりにくい、ま
た強度もある程度確保できる。
ることができる。 （１）７００℃程度まで使用可能となった。 （２）溶着の為電食が起りにくく信頼性が向上する。 （３）低コストで大量生産向きに対応可能である。 （４）発熱層がセラミックス系であっても、給電部の接
触面積が十分に確保でき、局所加熱がおこりにくい、ま
た強度もある程度確保できる。
【図１】本発明の溶射発熱体用電極の全体構成図。
【図２】電極の接合部分の拡大図。
１：基材、２：絶縁層、３：溶射発熱層、４：ディグ、
５：Ｎｉ端子、６：自溶合金層、７：リード線、８：溶
着部、９：自溶合金の溶融。
５：Ｎｉ端子、６：自溶合金層、７：リード線、８：溶
着部、９：自溶合金の溶融。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 別所 信頼
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会
社荏原製作所内
(72)発明者 中浜 修平
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会
社荏原製作所内
(72)発明者 小林 和也
兵庫県神戸市垂水区学ケ丘７−１−７−
21
(72)発明者 熊川 雅也
千葉県船橋市前貝塚734 ホワイトヒル
201
(56)参考文献 特開 平４−357167（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−106893（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 3/02 - 3/82
Claims (2)
- 【請求項１】 溶射発熱体の発熱層と、該発熱層上に形
成した自溶合金又はフラックスなしの銀ろうからなる溶
射膜と、該溶射膜上に溶着したリード線とからなること
を特徴とする溶射発熱体用電極。 - 【請求項２】 溶射発熱体の発熱層とリード線とを接合
して電極とする溶射発熱体用電極の接合方法において、
予め発熱層上に自溶合金又はフラックスなしの銀ろうを
溶射で形成し、該形成した溶射膜上にリード線を溶着す
ることを特徴とする溶射発熱体用電極の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03421794A JP3463760B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 溶射発熱体用電極とその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03421794A JP3463760B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 溶射発熱体用電極とその接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226285A JPH07226285A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3463760B2 true JP3463760B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=12407993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03421794A Expired - Fee Related JP3463760B2 (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 溶射発熱体用電極とその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463760B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3204637B2 (ja) | 1998-01-29 | 2001-09-04 | トーカロ株式会社 | 自溶合金溶射被覆部材の製造方法 |
| JP2004039647A (ja) * | 2003-08-20 | 2004-02-05 | K-Tech Devices Corp | 抵抗発熱体及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP03421794A patent/JP3463760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07226285A (ja) | 1995-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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