JPH0210648A

JPH0210648A - 赤外線照射装置

Info

Publication number: JPH0210648A
Application number: JP15983188A
Authority: JP
Inventors: Akihide Kudo; 章英工藤; Osamu Kuramitsu; 修倉光
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1990-01-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、赤外線照射装置に関する。

〔従来の技術〕

現在、赤外線の効果・効用についての研究、または、放
射応用が各種分野で行われている。これらに、赤外線照
射装置が用いられている。

従来の赤外線照射装置は、光源から放射された赤外線を
そのままあるいは適当なフィルタを通して照射するよう
になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の赤外線照射装置は、赤外線強度が弱いとう問題点
がある。高強度を得ようとすると、近赤外線ばかり増え
て被照射物の温度が高くなるという問題が生じる。

他方、赤外線については、波長別または波長域別の効果
・効用が未確認である。この確認のための研究、さらに
は応用においては、特定波長の赤外線を照射することが
でき、しかも、どの波長でも強度を同じにすることがで
きる装置が要求される。特に、赤外線の波長ごとに比較
試験を行う場合には、このような要求が強い。また、従
来の赤外線照射装置でこの要求を満たそうとすると、装
置が高価になるという問題点もある。

そこで、この発明は、赤外線の必要波長が容易に得られ
、しかも、放射強度が調節でき、安価な赤外線照射装置
を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明にかかる赤外線照射
装置は、赤外線を放射する光源、同光源の放射強度を調
節する手段、および、前記光源から放射された赤外線の
うち所望の波長のものを吸収するフィルタを備え、同フ
ィルタが中空のセルからなり、同セルおよびその中空部
に入れられる内容物のうちの少なくとも一方が赤外線を
吸収しうるちのであり、前記内容物が交換可能になって
いる。

〔作　　　用〕

この発明の赤外線照射装置は、フィルタが上記のように
構成されているので、内容物を入れたり、この内容物を
交換したりすることにより、フィルタの赤外線透過特性
が容易に調整される。しかも、光源の放射強度を調節す
る手段を備えているので、強度の弱い波長の赤外線を照
射するときには放射強度を強め、強度の強い波長の赤外
線を照射するときには放射強度を弱めることができる。

これにより、所望の波長（または波長域）の赤外線を高
強度で照射することができる。また、どの波長の赤外線
でも強度を同じにすることができる〔実　施　例〕第１図は、この発明にかかる赤外線照射装置の１実施例
を表す。この赤外線照射装置１は、赤外線放射ヒータ２
、アルミニウムなどからなる反射板３、フィルタ４およ
び変圧器６を備えている。

赤外線放射ヒータ２は、電源５からの電力の供給により
赤外線を放射する。この放射強度は、変圧器６による供
給電力の上げ下げにより、上下するようになっている。

赤外線放射ヒータ２から放射された赤外線（矢印Ａで示
す）は、直接にまたは反射板３で反射されてフィルタ４
に達し、これを透過して照射される（矢印Ｂで示す）。

このフィルタ４で、前記赤外線のうち所望の波長のもの
が吸収される。これにより、この赤外線照射装置１から
照射される赤外線は、所望の波長のものであって、所望
の強度とされているのである。また、余分な波長の赤外
線を照射しないようにできるので、被照射物が高温にな
らず、必要とする波長域の赤外線を高強度で照射するこ
とが可能になる。

フィルタ４は、第２図および第３図にみるように、リン
グ状の側板４２を上下からカバー板４１４１で挟んでな
るセルからなっている。このセルは、中空部４３を有す
る。中空部４３には、必要に応じて、赤外線を吸収する
液体または気体、フィルタの温度上昇を防ぐ冷却媒体な
どが入れられる。内容物は、単一物質である必要はなく
、２以上の物質を適宜混合したもの、たとえば、溶液な
ど、であってもよい、フィルタ４は、セルおよびその中
空部に入れた内容物のいずれか一方または両方によって
赤外線を吸収するのである。

なお、前記中空部に赤外線を吸収する液体または気体を
入れた場合、フィルタが高温になって耐熱性や２次放射
が心配なときには、内容物を外部と循環させることによ
り冷却することが可能である。

また、第４図にみるように、フィルタエ４は、隔壁１４
４を２つのリング状の側Ｆｉ１４２．１４２で挟み、さ
らにその上下からカバー板１４１゜１４１で挟んでなり
、２つの中空部１４３，１４３を有するセルからなって
いてもよい。このように、セルを多層にして中空部を２
層以上とし、それぞれに異なる物質を入れるようにする
ことも可能である。

前記セル材としては、特に限定はないが、選定波長別に
１例を示すと、たとえば、４ｐまでの赤外線透過・・・石英ガラス、１２ｎまでの
赤外線透過・・・フッ化カルシウム、２６ｎまでの赤外
線透過・・・ＮａＣ１゜４０μｍまでの赤外線透過・・
・ＫＢｒ　。

などが使用される。また、セルの中空部に充填される物
質も特に限定はなく、たとえば、水蒸気、ＣＯよなどが
赤外線吸収のためのものとして使用される。単に冷却媒
体としてならば、赤外線吸収の少ないＮ、などが使用さ
れる。赤外線を吸収する内容物を前記セルの中空部に入
れるようにし、照射しようとする波長に対応して内容物
を適宜交換すれば、所望の波長を容易に選定できる。

なお、内容物に対するセル材の耐性が悪い場合には、セ
ル内部をポリエチレン、ポリプロピレン等の赤外吸収の
少ない材料でコーティングするのがよい。

この発明の赤外線照射装置は、上記のように構成されて
いて、波長選定、放射強度の調整が上記のようになされ
るので、安価にすることができるのである。

この発明に用いるフィルタのセルの赤外線透過方向の寸
法は、たとえば、カバー板４１　（または１４１）の厚
みａが１〜３ｍ、中空部４３（または１４３）の厚みｂ
が０．５〜２ｗｍとされている。

また、第４図に示すセルでは、隔壁１４４の赤外線透過
方向の厚みＣは、１〜２＋ｕとされている。

これらの厚みのいずれかが各範囲を上回ると、透過率が
下がり、下回るとセルの強度が低下することがある。

前記赤外線放射ヒータとしては、選定波長をさらに効率
良く照射するために、たとえば、近赤外線を得るときは
Ｎｉｐ、　Ｃｒａｂｓ等が用いられ、遠赤外線を得ると
きは、近赤外線の少ないＴｉ０１　Ａｌｔｏｚ等が用い
られる。ヒータ温度も、必要波長を得る要因となること
もある。

この発明は、実施例に限られない。赤外線を放射する光
源は、赤外線放射ヒータに限らず、ランプなどでもよい
。フィルタに用いるセルの構造も図に示したものに限ら
ず、他の構造を選択してもよい。また、装置を密閉構造
にし、光源とフィルタとの間にガスなど赤外線を吸収す
る物質を封入することにより、不要な波長の吸収効率を
高めることができる。光源の放射強度を調整する手段は
、上記実施例では変圧器であったが、これに限らず、他
のものも使用してもよい。光源から赤外線を放射させる
には、電源を用いる必要はなく、他のものも使用しても
よい。反射板は設置しなくてもよい。

この発明の赤外線照射装置は、上記のように、照射され
る赤外線の波長選定をすることができ、波長または波長
域ごとに一定強度が得られるようにすることができる。

このため、この発明の赤外線照射装置は、赤外線の効果
、効用を確認することなどに利用できる。また、特定波
長または波長域の赤外線について、その効果がわかれば
、そのための照射装置として応用することができる。

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。

一実施例− 第２図および第３図に示す構造のフィルタ４、または、
第４図に示す構造のフィルタ１４を用い、第１図に示す
赤外線照射装置を作製した。

光源は、第１表に示す赤外線放射ヒータ２を用い、変圧
器６で第１表に示す温度に調整した。また、フィルタ４
．１４は、第１表に示す、セル材および内容物を用いた
。セル材の寸法は、第３図に示すものが、ａ＝ｂ＝２ｍ
ｍ、外径φ６０鶴、内径φ５７龍であり、第４図に示す
ものが、ａ＝ｂ＝ｃ＝２ｍ、外径φ６０＋ｎ、内径φ５
７ｍであった。

一赤外線照射実験１一実施例の赤外線照射装置で、第５図（ａｌに示す波長分
布の赤外線を放射したところ、第５図Ｔｄｌに示す波長
域で赤外線が照射された。

この照射実験で用いたセル材は、第５図（ｂ）に示す赤
外線吸収特性（または赤外線透過特性）を持ち、中空部
に入れた内容物は、第５図（Ｃ）では「なし」となって
いるが、これは１気圧の空気であった。

一赤外線照射実験２− 実施ｍ＋の赤外線照射装置で、第６図（ａ）に示す波長
分布の赤外線を放射したところ、第６図（ｄ）に示す波
長域で赤外線が照射された。

この照射実験で用いたセル材は、第６図（ｂ）に示す赤
外線吸収特性（または赤外線透過特性）を持ち、中空部
に入れた内容物は、第６図（Ｃ）では「なし」となって
いるが、これは１気圧の空気であった。

一赤外線照射実験３一実施例の赤外線照射装置で、第７図（ａ）に示す波長分
布の赤外線を放射したところ、第７図（ｄ）に示す波長
域で赤外線が照射された。

この照射実験で用いたセル材は、第７図（ｂｌに示す赤
外線吸収特性（または赤外線透過特性）を持ち、中空部
に入れた内容物は、第７図（Ｃ）に示す赤外線吸収特性
（または赤外線透過特性）を持っていた。

一赤外線照射実験４一実施例の赤外線照射装置で、第８図（ａ）に示す波長分
布の赤外線を放射したところ、第８図（ｄ）に示す波長
域で赤外線が照射された。

この照射実験で用いたセル材は、第８図世）に示す赤外
線吸収特性（または赤外線透過特性）を持ち、中空部に
入れた内容物は、第８図（Ｃ）に示す赤外線吸収特性（
または赤外線透過特性）を持っていた。

一赤外線照射実験５一実施例の赤外線照射装置で、第９図（ａ）に示す波長分
布の赤外線を放射したところ、第９図（ｄ）に示す波長
域で赤外線が照射された。

この照射実験で用いたセル材は、第９図世）に示す赤外
線吸収特性（または赤外線透過特性）を持ち、中空部に
入れた内容物は、第９図（Ｃ）に示す赤外線吸収特性（
または赤外線透過特性）を持っていた。

なお、上記実験１〜５のそれぞれにおいて、フィルタを
用いないと、第５図（ａ）、第６図（ａ）、第７図（ａ
）、第８図（ａｌ、第９図（ａ）の波長分布（有効波長
はそれぞれ３〜１４ｆｍ、　４〜１４ａｍ、３〜１４ｎ
、２〜１６ｘ、２〜１４ｎである）で赤外線がそれぞれ
照射されることになる。

第５〜９図および第１表かられかるように、この発明の
装置を用いると、赤外線の放射強度の調節と、フィルタ
の赤外線吸収特性の調節により、異なる波長であっても
、同じまたはほぼ同じ強度で赤外線を照射できる。

〔発明の効果〕

この発明の赤外線照射装置は、以上のようなものである
ので、赤外線の必要波長が容易に得られ、しかも、放射
強度が調節でき、安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の赤外線照射装置の１実施例の概略図
、第２図〜第４図はフィルタのセル材の構造を表し、第
２図は分解斜視図、第３図および第４図はそれぞれ組立
断面図、第５図〜第９図の各図（ａ）は実施例で用いた
赤外線放射ヒータの波長分布図、第５図〜第９図の各図
（ｂ）は実施例で用いたセル材の吸収特性（透過特性）
図、第５図〜第９図の各図（Ｃ）は実施例で用いた内容
物の吸収特性（透過特性）図、第５図〜第９図の各図（
ｄ）は実施例での照射波長分布図である。１・・・赤外線照射装置２・・・赤外線放射ヒータ４゜４・・・フィルタ４３゜４３・・・中空部・・・変圧器

Claims

【特許請求の範囲】

１　赤外線を放射する光源、同光源の放射強度を調節す
る手段、および、前記光源から放射された赤外線のうち
所望の波長のものを吸収するフィルタを備え、同フィル
タが中空のセルからなり、同セルおよびその中空部に入
れられる内容物のうちの少なくとも一方が赤外線を吸収
しうるものであり、前記内容物が交換可能になっている
赤外線照射装置。