JPH0789512B2 - 遠赤外線ヒ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、乾燥器用発熱体、室内暖房用パネルヒータ、
サウナ用発熱体等の各種の発熱体として使用される遠赤
外線ヒータに関する。

＜従来の技術＞ 従来の遠赤外線ヒータは、発熱体としてニクロム抵抗体
を用い、これをマイカ等の耐熱性絶縁材によって絶縁処
理し、更にこの耐熱絶縁材の表面に遠赤外線放射層を形
成する構造となっていた。例えば特開昭59−189576号公
報に開示された遠赤外線ヒータを例にとると、第３図及
び第４図に示すように、マイカ板１−２の間にニクロム
抵抗体３を蛇行状に埋設すると共に、ニクロム抵抗体３
の両端を端子４及び５によって外部に引出し、更にマイ
カ２の表面に膜厚50〜100μｍ程度の高純度白アルミナ
による遠赤外線放射層６を形成してあった。

上記遠赤外線ヒータにおいて、ニクロム抵抗体３に電流
を流し、遠赤外線放射層６をマイカ板２を介して250℃
程度の表面温度となるように加熱保持すると、波長が６
μｍ以上の遠赤外線が得られる旨述べられている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上述のように、従来の遠赤外線ヒータは、発熱体として
ニクロム抵抗体を用い、これをマイカ等の耐熱性絶縁材
によって絶縁処理し、更にこの耐熱絶縁材の表面に遠赤
外線放射層を形成する構造となっていたため、次のよう
な問題点があった。

（イ）ニクロム抵抗体をマイカ等の耐熱絶縁材中に埋設
する等の絶縁処理が必要で、製造が面倒になる。

（ロ）ニクロム抵抗体を埋設する耐熱絶縁材がマイカで
形成されているのに対し、遠赤外線放射層がこれとは異
なるセラミックでなるため、線赤外線放射層を形成する
に当り、ニクロム抵抗体を埋設したマイカ表面に、前処
理として、プラズマアルミメタリコン処理等が施さなけ
ればならず、これも製造工程が複雑になる要因となって
いる。

（ハ）ニクロム抵抗体に発生した熱がマイカを通して遠
赤外線放射層に伝達されるため、熱効率、熱応答性が悪
くなる。

（ニ）ニクロム抵抗体を用いているので、加熱温度が一
定せず、遠赤外線放射動作が不安定になる。

（ホ）加熱温度を安定化して遠赤外線放射動作が安定化
させようとすれば、温度制御回路が必要になり、部品点
数の増大、大型化、コストアップ等を招く。

本発明の課題は、製造の簡単な遠赤外線ヒータを提供す
ることである。

本発明のもう一つの課題は、温度制御回路等を必要とす
ることなく、遠赤外線放射動作を安定化させ得る遠赤外
線ヒータを提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、熱効率及び熱応答性を
向上させた遠赤外線ヒータを提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ 上述した課題を解決するため、本発明に係る遠赤外線ヒ
ータは、正特性サーミスタの表面に遠赤外線放射層を形
成してなる。前記正特性サーミスタは、正特性磁器素体
と、一対の電極とを含んでおり、前記正特性磁器素体は
所定の厚みを有する平板状に形成されている。前記電極
は、前記正特性磁器素体の厚み方向の両面の内の少なく
とも前記表面及び前記正特性磁器素体の側端面に被着さ
れ、前記正特性磁器素体とオーム性接触を形成してい
る。前記遠赤外線放射層は、セラミック材料でなり、前
記電極の面を含む正特性サーミスタの前記表面のほぼ全
面に、遠赤外線放射物質を塗布して形成されている。

＜作用＞ 上記構成の遠赤外線ヒータは、正特性サーミスタに対し
て、同様のセラミック材料でなる遠赤外線放射層を形成
するだけで良いので、製造組立が簡単化される。

しかも、正特性サーミスタは、周知のように、ある特定
温度で抵抗値に急激に増大し、自己の発熱温度を自動的
に制御する自己温度制御機能を有するから、遠赤外線放
射層に対して、正特性サーミスタ自体の定温発熱動作に
より、温度制御回路等を必要とすることなく定温加熱を
与え、遠赤外線放射動作を安定化できる。

また、正特性サーミスタと遠赤外線放射層は、共に、セ
ラミック材料でなるので、両者間に熱歪による剥離等を
生じることがない。このため、両者間の熱伝導が長期に
わたって安定に維持される。

電極は、正特性磁器素体の厚み方向の両面に被着形成さ
れ、しかも、正特性磁器素体の側端面に導出されている
から、正特性磁器素体と電極との接合面が３カ所にな
り、電極密着面積が増え、電極強度が高くなる。

また、遠赤外線放射層は、正特性磁器素体の表面に、遠
赤外線放射物質を塗布して形成されているので、遠赤外
線放射層は、正特性磁器素体との間に隙間を生じること
なく、密着する。このため、正特性サーミスタに発生し
た熱を、遠赤外線放射層に対して直接的に伝達し、熱伝
導効率及び熱応答性を向上させることができる。また電
極が存在するにもかかわらず、その電極厚み差を、遠赤
外線放射物質を塗布することによって埋め、遠赤外線放
射層を、正特性磁器素体との間に隙間を生じさせること
なく、密着させることができる。このため、正特性サー
ミスタに発生した熱を、遠赤外線放射層に対して直接的
に伝達し、熱伝導効率及び熱応答性を向上させることが
できる。

遠赤外線放射物質は、正特性磁器素体の厚み方向の両面
に延長して被着形成された電極の面を含む正特性磁器素
体の表面に塗布されているので、遠赤外線放射層が電極
に対する保護層となり、電極の耐久性が向上する。

しかも、電極は、正特性磁器素体の長さ方向の両端に、
電極間にある表面のほぼ全面が発熱面を構成するよう
に、その全幅にわたって被着形成され、遠赤外線放射層
は正特性サーミスタの表面上のほぼ全面に塗布されてい
る。このため、正特性サーミスタの表面の全面に熱を発
生させると共に、全面に発生した熱のほぼ全てを、遠赤
外線放射層に直接的に伝導できる。これにより、正特性
サーミスタの表面を、発熱面として最大限利用すると共
に、このようにして発生した熱を、遠赤外線放射層に高
効率で伝導できる。

遠赤外線放射物質は、正特性磁器素体の厚み方向の面に
被着された電極の面を含む正特性磁器素体の表面に塗布
されているので、遠赤外線放射層が電極に対する保護層
となり、電極の耐久性が向上する。この結果、この結
果、正特性磁器素体と電極との間のオーム性接触特性が
長期にわたって安定に維持され、安定した遠赤外線放射
動作が確保される。

しかも、正特性磁器素体の側端面に導出されているか
ら、正特性サーミスタの表面上のほぼ全面に、遠赤外線
放射層を塗布し、発熱量増大及び熱伝導効率の向上を図
った構造において、この構造に何等の悪影響を与えるこ
となく、正特性磁器素体の側端面に導出されている電極
の部分を通して、正特性サーミスタに給電することがで
きる。

＜実施例＞ 第１図は本発明に係る遠赤外線ヒータの斜視図、第２図
は同じくその断面図である。７は正特性サーミスタであ
り、平板状に形成された正特性磁器素体71の長さ方向の
両端にオーム性接触の一対の電極72、73を被着形成した
構造となっている。この構造により、電極72−73間にお
いて露出する表面のほぼ全面が発熱面として動作する。
電極72、73は正特性磁器素体71の厚み方向の両面に被着
形成され、しかも、正特性磁器素体71の側端面に導出さ
れている。

８はこの正特性サーミスタ７の厚み方向の一面上に被着
形成された遠赤外線放射層である。実施例に示す遠赤外
線放射層８は、遠赤外線放射物質を正特性サーミスタ７
の表面に直接塗布して形成してある。９は電源である。

上記構成の遠赤外線ヒータは、正特性サーミスタ７に対
して、同様のセラミック材料でなる遠赤外線放射層８を
形成するだけで良いので、製造組立が簡単化される。

しかも、正特性サーミスタ７は、周知のように、ある特
定温度で抵抗値に急激に増大し、自己の発熱温度を自動
的に制御する自己温度制御機能を有するから、遠赤外線
放射層８に対して、正特性サーミスタ７自体の定温発熱
動作により、温度制御回路等を必要とすることなく定温
加熱を与え、遠赤外線放射動作を安定化できる。

また、正特性サーミスタ７と遠赤外線放射層８は、共
に、セラミック材料でなるので、両者間に熱歪による剥
離等を生じることがない。このため、両者間の熱伝導が
長期にわたって安定に維持される。

更に、電極72、73は、正特性磁器素体71の厚み方向の両
面に被着形成され、しかも、正特性磁器素体71の側端面
に導出されているから、正特性磁器素体71と電極72、73
との接合面が、少なくとも２カ所になり、電極密着面積
が増え、電極強度が高くなる。

また、遠赤外線放射層８は、正特性磁器素体71の表面
に、遠赤外線放射物質を塗布して形成されているので、
遠赤外線放射層８は、正特性磁器素体71との間に隙間を
生じることなく、密着する。このため、正特性サーミス
タ７に発生した熱を、遠赤外線放射層８に対して直接的
に伝達し、熱伝導効率及び熱応答性を向上させることが
できる。また電極72、73が存在するにもかかわらず、そ
の電極厚み差を、遠赤外線放射物質を塗布することによ
って埋め、遠赤外線放射層８を、正特性磁器素体71との
間に隙間を生じさせることなく、密着させることができ
る。このため、正特性サーミスタ７に発生した熱を、遠
赤外線放射層８に対して直接的に伝達し、熱伝導効率及
び熱応答性を向上させることができる。

遠赤外線放射物質８は、正特性磁器素体71の厚み方向の
両面に延長して被着形成された電極72、73の面を含む正
特性磁気素体71の表面に塗布されているので、遠赤外線
放射層８が電極72、73に対する保護層となり、電極72、
73の耐久性が向上する。この結果、正特性磁器素体71と
電極72、73との間のオーム性接触特性が長期にわたって
安定に維持され、安定した遠赤外線放射動作が確保され
る。

遠赤外線放射層８は、正特性サーミスタ７の発熱面とな
る表面上に直接に塗布されているので、正特性サーミス
タ７に発生した熱を、遠赤外線放射層８に対して直接的
に伝導し、熱伝導効率及び熱応答性を向上させることが
できる。

しかも、電極72、73は、正特性磁器素体71の長さ方向の
両端に、電極72−73間にある表面のほぼ全面が発熱面を
構成するように、その全幅にわたって被着形成され、遠
赤外線放射層８は正特性サーミスタ７の表面上のほぼ全
面に直接に塗布されている。このため、正特性サーミス
タ７の表面の全面に熱を発生させると共に、全面に発生
した熱のほぼ全てを、遠赤外線放射層８に直接的に伝導
できる。これにより、正特性サーミスタ７の表面を、発
熱面として最大限利用すると共に、このようにして発生
した熱を、遠赤外線放射層８に高効率で伝導できる。

電極72、73は、正特性磁器素体71の側端面に導出されて
いるから、正特性サーミスタ７の表面上のほぼ全面に、
遠赤外線放射層８を直接に密着して積層し、発熱量増大
及び熱伝導効率の向上を図った構造において、この構造
に何等の悪影響を与えることなく、正特性磁器素体71の
側端面に導出されている電極72、73の部分を通して、正
特性サーミスタ７に給電することができる。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を
得ることができる。

（ａ）製造組立の非常に簡単な遠赤外線ヒータを提供で
きる。

（ｂ）温度制御回路等を必要とすることなく、遠赤外線
放射層を定温加熱し、遠赤外線放射動作を安定化させ得
る遠赤外線ヒータを提供できる。

（ｃ）電極密着面積が大きく、電極強度の高い遠赤外線
ヒータを提供できる。

（ｄ）遠赤外線放射層を電極に対する保護層として活用
し、電極の耐久性を向上させ、正特性磁器素体と電極と
の間のオーム性接触特性が長期にわたって安定に維持
し、安定した遠赤外線放射動作を確保し得るようにした
遠赤外線ヒータを提供できる。

（ｅ）電極が存在するにもかかわらず、その電極厚み差
を、遠赤外線放射物質を塗布することによって埋め、遠
赤外線放射層を、正特性磁器素体との間に隙間を生じさ
せることなく、密着させ、熱効率及び熱応答性を向上さ
せた遠赤外線ヒータを提供できる。

（ｆ）正特性サーミスタの表面を、発熱面として最大限
利用すると共に、このようにして発生した熱を、遠赤外
線放射層に高効率で伝導し得る遠赤外線ヒータを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る遠赤外線ヒータの斜視図、第２図
は同じくその断面図、第３図は特開昭59−189576号公報
に開示された遠赤外線ヒータの斜視図、第４図は同じく
一部の断面図である。 ７……正特性サーミスタ ８……遠赤外線放射層

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−32278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−54035（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−93095（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正特性サーミスタの表面に遠赤外線放射層
   を形成してなる遠赤外線ヒータであって、 前記正特性サーミスタは、正特性磁器素体と、一対の電
   極とを含んでおり、前記正特性磁器素体は所定の厚みを
   有する平板状に形成されており、前記電極は前記正特性
   磁器素体の長さ方向の両端に、前記電極間にある前記表
   面のほぼ全面が発熱面を構成するように、その全幅にわ
   たって、前記正特性磁器素体の厚み方向の両面の内の少
   なくとも前記表面及び前記正特性磁器素体の側端面に被
   着され、前記正特性磁器素体とオーム性接触を形成して
   おり、 前記遠赤外線放射層は、セラミック材料でなり、前記電
   極の面を含む正特性サーミスタの前記表面のほぼ全面
   に、遠赤外線放射物質を塗布して形成されていること を特徴とする遠赤外線ヒータ。