JP2548153B2

JP2548153B2 - シ−ズヒ−タ

Info

Publication number: JP2548153B2
Application number: JP61304226A
Authority: JP
Inventors: 大橋　　秀行
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JPS63158785A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、一般調理器具や業務用調理器具等の幅広い
製品分野における加熱源として応用されるシーズヒータ
に関し、特に高温で食塩及び塩分を含む固液体の付着す
る厳しい腐食環境下においても優れた耐食性を有するシ
ーズヒータに関するものである。

従来の技術従来よりシーズヒータは簡便であると共に、安全性が
高く、かつ耐食性に優れているため、オーブン，電子レ
ンジ，炊飯器，ホットプレートなどの一般調理器具や、
かば焼き器，焼き肉器などの業務用調理器具の加熱源と
してシーズヒータが広く使用されている。

このシーズヒータは、一般に、両端に端子棒を備えた
コイル状の電熱線を金属パイプの中央部に挿入し、この
金属パイプにマグネシア粉末から成る電気絶縁粉末を充
填し、圧延減径した後、必要に応じて曲げ加工を施し、
金属パイプ端部をガラスや耐熱樹脂で封止したものであ
る。（たとえば、家庭電気文化会編「家庭の電気工学」
昭和51年４月20日発刊、オーム社、p45）一方、最近では、電気レンジや焼肉，かば焼き，焼き
鳥といった食塩を多量に含有したタレやしょう油を使用
したり、食塩水がかかる条件下で使用される調理器が広
く世間に出回っており、これらの加熱源としてもシーズ
ヒータが使用されている。

さらにこれらの機器は、より良い調理性能を出すため
より高温化の傾向があり、食塩の存在と相まってより厳
しい腐食環境下で使用されつつある。

このような比較的高温で使用されるシーズヒータの金
属パイプとして、加工性に優れ、かつ高温強度や高温酸
化に優れたSUS321やNCF800などの耐熱銅が使用されてい
る。

発明が解決しようとする問題点しかし、上述した使用環境下で、SUS321やNCF800など
の耐熱鋼を金属パイプとして用いたシーズヒータを使用
するとタレなどに含有される食塩と金属パイプとの反応
が極めて短時間で進行し、金属パイプの割れが発生す
る。

さらに上記反応に続いて、金属パイプの割れより食塩
が侵入し、電熱線が断線するという現象を生じ、実使用
に際して問題があるのが実情であった。

このため、金属パイプにホーロー等のコーティングを
行ない耐食性を高める等の方法をすでに提案している
が、完全なコーティングを施すことの困難さやコストア
ップ等を伴なうと共に、コーティング層への金属パイプ
成分の拡散による変色等の問題を有していた。

本発明は、前述したような高温でかつ食塩が使用され
る環境下において使用されても耐食性の高いシーズヒー
タを提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段本発明は、前記問題点を解決するために、金属パイプ
として、C:0.10％以下,Si:0.40〜1.00％,Mn:1.00％以
下,P:0.04％以下,S:0.02％以下,Cr:18.0〜23.0％,Ni:2
2.0〜28.0％,Mo:0.50〜5.00％,N:0.04％以下，残部:Fe
及び不可避不純物、から成る金属パイプを用いることに
よりなされるものである。

作用本発明のシーズヒータに用いる金属パイプはCr−Ni−
Si−Mo−Fe系の金属から成る。これら合金元素の高温に
おける食塩に対する耐食性を調べた結果を第１図〜第４
図に示す。第１図〜第４図は、板状金属テストピースに
飽和食塩水又は醤油を塗布し、800℃で20分加熱10分放
冷の冷熱サイクルを200サイクル行なった後の侵食量を
表面からの侵食距離で表わしたものである。飽和食塩水
又は醤油の塗布は50サイクル毎に行なった。

第１図は、Ni25％をベースとしてCr量を変化させたと
きの表面からの侵食距離を調べた結果である。Cr量の変
化にかかわらず侵食距離は変化しなかった。

第２図は、同様にCr20％をベースとしてNi量を変化さ
せた時の表面からの侵食距離を調べた結果である。Ni量
が多い程、侵食距離は少なくなった。

第３図は、同様にCr20％,Ni25％をベースとしてSi量
を変化させた時の表面からの侵食距離を調べた結果であ
る。Si量の増加と伴に侵食距離は少なくなった。

第４図は、同様にCr20％,Ni25％をベースとしてMo量
を変化させた時の表面からの侵食距離を調べた結果であ
る。Mo量の増加と伴に侵食距離は少なくなった。

以上の結果を基に本発明のシーズヒータの金属パイプ
の各元素量を限定した。以下に限定理由を述べる。

Ｃは、0.10％以上含有すると高温時にCr系炭化物が析
出して高温耐食性を劣下することから0.10％以下とし
た。

Siは、前述した様に高温での耐食性を向上する成分で
あり、その効果を出すため0.40％以上とし、加工性，溶
接性を考慮して1.00％以下とした。

Mnは、合成作製時に脱酸剤として使用されるが、鋼中
に残存する量は1.0％以内で十分であるので、1.00％以
下とした。

Ｐは、溶接性に有害な物質であるが、0.04％以下では
ビード割れが発生しにくいことから0.04％以下とした。

Ｓは、Ｐと同様、溶接性に有害な物質であり、0.02％
以下ではビード割れが発生しにくいことから0.02％以下
とした。

Crは、基本的に耐食性を改善するが、18％未満ではそ
の効果が少なく、23％以上ではσ相を析出し易くなるの
で18.0〜23.0％とした。

Niは、前述のように耐食性を改善し、オーステナイト
相を安定化するが、被加熱物中に含まれる硫黄成分が、
共存する食塩等と反応してヒータの金属パイプ表面上で
硫酸ナトリウムとして存在する。この硫酸ナトリウムは
金属パイプが加熱されることにより、金属パイプ表面上
で金属パイプの構成元素と高温で反応し、硫化ニッケル
や硫化鉄が形成される。しかし、硫化ニッケルは融点が
低く（797℃）、高温では溶融した状態となり耐食性を
著しく低下させる用に作用する。つまり、ニッケル含有
量は一般的な耐食性を確保できる範囲においてニッケル
成分の少ない方が前述した使用環境下では優れることに
なる。これらのことより、22％未満では耐食性が低く、
28％以上ではコストアップの要因となるので22.0〜28.0
％とした。

Moは、前述のように耐食性を改善する効果を有し、0.
50％以上の添加が必要であり、多量に添加するとコスト
アップの要因となるので、0.50〜5.00％とした。

Ｎは、AlやTiの不可避不純物と窒化物を生成し、溶接
性に影響するので0.04％以下とした。

以上のように耐食性を向上する成分から成る金属パイ
プを用いたシーズヒータは、高温での食塩に対する耐食
性の優れたシーズヒータとなる。

実施例以下、本発明の実施例について説明する。

両端に端子棒を備えたコイル状のニクロム線から成る
電熱線を第１表に示す材質の金属パイプに挿入し、この
金属パイプに電融マグネシア粉末から成る電気絶縁粉末
を充填し、圧延、焼鈍後、曲げ加工してＵ字状とし、金
属パイプの端部を低融ガラス５および耐熱樹脂６で封口
し、直径6.6mm、長さ500mm、の100V−400Wのシーズヒー
タをそれぞれ３本ずつ作製し、試料番号１〜９とした。

上記のシーズヒータの高温での食塩に対する耐食性を
試験するために、金属パイプ表面温度が800℃になるよ
うに電圧調整し、20分通電−10分休止のサイクルにて、
冷熱サイクルテストを行なった。

ただし、48サイクル（１日）に１回の割合で飽和食塩
水を金属パイプ表面に塗布した。

上記テスト中、シーズヒータの絶縁抵抗を測定し、腐
食により金属パイプに割れが生じ絶縁抵抗が急激に低下
する時点を求め、耐久寿命とした。結果を第１表に示
す。

第１表から明らかなようにSUS321では約100サイク
ル、NCF800で約200サイクルの耐食性であるのに対して
本発明のシーズヒータは約480サイクルの耐食性とな
り、従来のものに比較して約2.4〜4.8倍の耐食性を持つ
ことがわかった。

このように本発明の組成の金属パイプは、Ni量を減少
させながらも、高温での食塩に対する耐食性を向上する
SiおよびMoを添加したため、食塩と金属および酸化皮膜
との反応を押さえることが出来、シーズヒータの耐食性
を２〜４倍に向上することができた。

また、Si及びMoを添加したため、水中での耐食性にお
いても数倍優れていることが確認された。

さらに空中空焼における耐久寿命も、金属パイプ内面
の酸化モリブデンが電熱線に酸素を供給するため、約1.
5倍となった。

以上の点から、使用温度域を従来のものより高く設定
することも可能である。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明のシーズヒー
タによれば、金属パイプとして、C:0.10％以下,Si:0.40
〜1.00％,Mn:1.00％以下,P:0.04％以下,S:0.02％以下,C
r:18.0〜23.0％,Ni:18.0〜22.0％,Mo:0.50〜5.00％,N:2
2.0〜28.0％，残部:Fe及び不可避不純物から成る金属パ
イプを用いることにより、食塩を多量に含有するタレな
どを使用する焼肉、かば焼、焼鳥等の調理器の加熱源と
して使用しても、耐食性に優れ、寿命の長いシーズヒー
タを提供することができ、その実用的価値は大なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、飽和食塩水塗布による高温耐食性に及ぼすCr
成分の影響、第２図は、飽和食塩水塗布による高温耐食
性に及ぼすNi成分の影響、第３図は、飽和食塩水又は醤
油塗布による高温耐食性に及ぼすSi成分の影響、第４図
は、飽和食塩水又は醤油塗布による高温耐食性に及ぼす
Mo成分の影響を表わす図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、 C:0.10％以下、Si:0.40〜1.00％ Mn:1.00％以下、P:0.04％以下 S:0.02％以下、Cr:18.0〜23.0％ Ni:22.0〜28.0％、Mo:0.50〜5.00％ N:0.04％以下、残部:Fe及び不可避不純物から成る金属パイプを用いたことを特徴とするシーズヒ
ータ。