JPS5887792A - 発熱体 - Google Patents

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】 本発明は、遠赤外線を放射する電気による発熱体、特に
速熱型の発熱体に関する。

従来低温の放射体から赤外線特に遠赤外線領域全多く放
射させて乾燥、料理、暖房等に使用する発熱体があった
。これらの発熱体は、加熱を始めてから使用に耐える程
度の温度に達するまでに、早いものでも数１０秒、遅い
ものでは数１０分を要した。

しかし極〈短時間で加熱作業を終了する、例えばオーブ
ントースタ−や、接写器用の定Ｎ”ｌ＜或はトイレット
の暖房等では、発熱体を予め予熱しておくことはエネル
ギの無駄であり、又時間の無駄でもある。故にこのよう
な目的にはできるだけ堅く温度が所要の高さに達するよ
うな、応答の−Ｌい発熱体が要望されていた。

本発明はこのような要望にこたえる為に発明された、応
答時間が数秒程ばの、スイッチ投入後非常に早く使用可
能の温度に達する赤外線領域特に遠赤外線領域の放射を
行う電気エネルギによる発熱体を提供することを目的と
する。

以下その詳細を説明する。

遠赤外線の放射を行う発熱体では、通常その放射面の表
面温度全１００℃前後から６００℃前後位までの範囲に
保たれる。

高温に保たれた放射面からは、その表面の温度による波
長帯域と放射率に応じた灰色放射が行われる。

問題は如何にして放射率の良好な放射面を持つ発熱体を
作り、そしてそれをどのようにして早く温度上昇させる
かである。

第１図は本発明の実施例を示す発熱体の構造の簡略図で
ある。

第１図で１は発熱体、２は発熱素子、３は放射体、４は
支持電極である。

遠赤外線の放射面は温度が低いので、単位面積当りの放
射エネルギは、通常ρタングステンランプや赤外線ラン
プのフィラメント等に比べると、格段に少ない。例えば
１００℃近辺の放射面の放射量は”−ＩＷ／ｃＪ、　６
　ｏ　□℃で５Ｗ／−位であるから、数１００Ｗ或は数
ＫＷの放射全必要とする通常の用途では当然、放射面が
広くなくてはならない。一方早く温度上昇させる為には
発熱体の熱容量が小さくなくてはな牧ない。

それ放水発明の発熱体１の発熱素子２には熱容量が小さ
い割に表面積が広くなるように金属箔を用いる。その厚
みは１９以下で、通常Ｆｉｏ、ｌ＋＋＋ｓ以下を用いる
。

錆びていない金属の表面は放射率が低いので、遠赤外線
の発熱体としては不適当であるので、この金属箔の表面
に薄い、放射率のよい放射体３を形成させる。この放射
体６は、６００〜７００℃位の温度の熱にも耐えなけれ
ばならないので、通常無機質の材料が選ばれる。遠赤外
線の放射率が良く、高熱に耐えられ、金属にもなじみの
よいものが材料にも選ばれるが、それにはガラス、ホー
ロー釉薬、陶磁器に使われる釉薬、５ＩＯ２等を多く含
んだ耐熱塗料等が適している。

放射体３の厚さはｏ、ｏ１〜１鵠位の間に選ばれる。

若し数秒間で数百度にしたい場合には放射体ろの厚さば
ｏ、２ｍ以下位にする。又放射体３は急熱、急冷を繰り
返すのでその意味でもあまり厚くするのは好ましくなく
、又発熱素子２に用いられる金属箔の温度による膨張率
とはｙ似通った膨張率のものを選ぶのが良いみ。

放射体３は発熱素子２に例えば高温で焼き付けられたり
、接着剤で接着されたシして構成される。

発熱素子２に用いられる金属箔には鉄、ニソケノへニク
ローム等が適している。

発熱体ｌは支持電極４で支持されて空気中につるされる
。この場合放射体６が発熱素子２の両面についていない
場合は放射体６のない方にはこれに近付けて且つこれに
触れないように金属反射体と熱絶縁物をおくとよい。早
い応答を得る為には如何なる場合でも、発熱素子２に放
射体以外の他の物体が、広い面積で直接触れるような使
用方法をしてはならない。

第２図は発熱素子の構造例を示す平面図である。

第２図で５は金属箔に設けた複数本の切り込みである。

発熱素子２は巾すで示される切り込みによって一枚の金
属箔から、巾ａで示される長い帯状の電路を形成するよ
うに加工される。発熱させる為の電流は矢印めように流
れる。切り込み５は、金属箔として純ニッケル、純鉄等
を用いた場合、その抵抗率の関係から、工ＯＯｖで数百
Ｗの発熱素子を作る時に必要なものである。

若し切り込みなしで、ニッケル箔１所要の抵抗を得よう
とすると厚さが薄くなり過ぎて実用的でなくなるのであ
る。

切り込みの巾すは巾ａに比べて充分狭いことが好ましい
。何故なら放射体乙の厚みは比較的薄く、放射面に直角
な方向の熱伝導は良好だが、面に平行な方向の熱伝導が
悪いので、切り込み部分の巾すが広いとその部分の放射
面は発熱素子から充分熱をもらうことが出来ず、切り込
み部分が放射面として動作しなくなり、放射面の単位面
積当りの放射効率が落ちるからである。

伺切り込み部分５は放射体３の支持にも役立っている。

第５図は第２図の発熱素子で構成した発熱体の縦断面図
である。

この実施例においては、第５図に示したように放射体ろ
は切り込み５０部分を通って発熱素子２の背後にまでま
わり込んでおり、放射体６と発熱素子２との一体化に役
立っている。前述のように放射体６は薄くしかも急熱、
急冷を繰り返すので、ひびが入り易ぐ、発熱素子２がら
剥１１＆するおそれがあるので、このように切り込み５
全通して発熱素子２をかかえているような構造にするこ
とにより、放射体乙の剥離を防止できる。

発熱素子２の両面から放射する時、即ち第１図で発熱素
子２の上下に放射面を形成する時も、切り込み５は同じ
ように放射体３と発熱素子２との結合を強固にするのに
役立っている。

発熱素イ〜使用される材料の抵抗率や使用電力の関係等
から、切り込み５の密度が小さい場合或は全熱ない場合
は発熱素子の各所に小さい穴を明けて、第３図の切り込
み５と同じ作用をさせると放射体５が強固になる。

第４図はこのような目的で穴を明けた発熱素子２を示す
。第４図で（ａ）は切り込みのない場合、（′ｂ）は切
り込みの少ない場合で６は穴である。穴の形状は、第４
図に図示したように電流の流れる方向に平行に細長く作
るのが望ましい。丸穴でも差し支えはないが、穴を明け
た部分の金属箔の巾が穴の為に狭くなりその部分の抵抗
が他の部分に比べて、極端に上るような大きさの穴は適
当でない１、との童味で同じ面積なら電流の方向と平行
に細長いのがよいのである。

以上述べたように金属箔で作った発熱素子に泄い放射率
の良好な無機質材料を焼き付けて空気中に他の物体に触
れずに支持出来る放射面を形成した本発明の発熱体によ
って、次のような多くの優れた効果を得ることが出来る
１、 又発熱素子の金属箔に巾の細い切り込み或は穴を設ける
ことにより放射面の強度が増し更に効り゛が上る。

（１）非常に早い応答をもつ発熱体を得ることが出来る
。

（２）単位占有面積当り強力な加熱作用のある遠赤外線
用の発熱体を得ることが出来る。

（３）軽量で持ち運びの楽なヒータ等を容易に作ること
が出来る。

（４）必要な時に必要な時間だけ加熱する省エネルギ型
のヒータを得ることが出来る。予熱する必要がなく、ス
イッチを切った後も加熱が続くということもない。

（５）火災や火傷の心配の少ない遠赤外線ヒータを得る
ことが出来る。

（６）急熱、急冷に耐える耐久性のよい発熱体を得るこ
とが出来る。

本発明による時は多くの効果を持つ省エネルギに役立つ
使い易い便利な発熱体を得ることが出来、Ｔ集用、家庭
用のヒータ等に多くの用途を持ち、その経済的効果は甚
だ大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す構造簡略図、第２図は発
熱素子の実施例を示す平面図、第６図は第２１ＹＩの発
熱素子を用いた本発明の他の実施例を示す縦断面図、第
４図（ａ）は穴を明けた発熱素子の、（ｂ）は穴と切り
込みを設けた発熱素子の実施例を示す平面図である。 １・・発熱体、２・発熱素子、６・・・放射体、５・・
・切り込み、６・・・穴。 特許出願人　国際技術開発株式会社 「 第　　２　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気エネルギーにより発熱する金属箔で形成され
   た発熱素子と、該発熱素子に密着し、遠赤外線の放射率
   が良くかつ耐熱性の材料で形成された放射体とから成る
   ことを特徴とする発熱体。
2. （２）前記発熱素子が金属箔に狭い切込みを入れて構成
   された特許請求の範囲第１項記載の発熱体。
3. （３）前記発熱素子が金属箔に複数の穴をあけて構成さ
   れた特許請求の範囲第１項記載の発熱体。