JPS607095A - 遠赤外線ヒ−タ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、乾燥、加熱、調理、暖房等の熱源として使用
されるもので、遠赤外線を効率的に放射する遠赤外線ヒ
ータに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来より遠赤外線ヒータとしては （１）赤外線ランプ （１１）セラミック中に発熱体を埋め込み焼成したもの （ｉｉｉ）　シーズヒータの表面に遠赤外線放射層を形
成したもの などがあるが、放射特性２機械的強度、寿命などの観点
から、シーズヒータの表面に遠赤外線放射層を形成した
ものが多く使用されている。

このシーズヒータタイプの遠赤外線ヒータに、一般的に
第１図に示すように、両端に端子棒１を備えたコイル状
の電熱線２を金属パイプ３に挿入し、この金属パイプ３
に電融マグネ７ア等の電気絶縁粉末４を充填してなり、
必要に応じて金属パイプ３の両端をガラスらや耐熱性樹
脂６で封口した従来のシーズヒータの金属パイプ３の表
面に、遠赤外線放射層γを形成したものである〇一方、
遠赤外線放射層７としては、約１ｏ／ｉｍの長波長側で
優れた放射特性を有する酸化ジルコニウムを主成分とす
るものが主に使用されている。

しかし、酸化ジルコニウムを主成分とする遠赤外線ヒー
タは、断続通電による５００’Ｃ以上の高温で、使用で
きないという欠点があり、使用温度領域が限定されてい
るのが実情である。

発明の目的 本発明は、かかる従来の欠点を解決し、ＳＯＯ°Ｃ以上
の高温で使用しても、遠赤外線放射層が剥離しない安定
な遠赤外線ヒータを提供するものである。

発明の構成 本発明は、ステンレス鋼または鉄基合金またはニッケル
基合金のｕ熱鋼からなる金属パイプ表面に、酸化ニッケ
ル等の、熱膨張係数が金属パイプの熱膨張係数と遠赤外
線放射層の熱膨張係数の中間値である物質からなる下地
層を設け、さらに、その上に、酸化ジルコニウムを主成
分とする遠赤外線放射層を設けることにより、下地層が
、ステンレス鋼重たは鉄基およびニッケル基合金の耐熱
鋼と、酸化ジルコニウムの遠赤外線放射層との熱膨張差
を緩和させるように作用し、５００°Ｃ以上の高温での
遠赤外線放射層の剥離現象を防止するものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、第２図を参照し、説明
する。図中従来と同一の部材については従来例と同一の
符号を例しその説明は省略する。

金属パイプ３が、鉄基合金であるＮＣＦ３００（商品名
インコロイ８００）のシーズヒータ（直径１１Ｍ、長さ
５ｏＯＭ）の表面を溶融アルミナ（＃６０）の研削剤で
ブラスト処理し、こののちその表面に酸化ニッケルをプ
ラズマ溶射法により被覆し、厚さ５０μｍの下地層１１
を形成した。

さらに、下地層１１の上に、酸化ジルコニウム（安定化
ジルコニア）を、同様の方法により、被覆し、厚さ５ｏ
μｍの遠赤外線放射層１２を形成し、１　ｏｏｖ−５０
０Ｗの第２図に示す遠赤外線ヒータを完成した。

一方、比較のために、酸化ニッケルの下地層１１をもう
けず、いきなり、上記の酸化ジルコニウムをプラズマ溶
射法により金属パイプ３に被覆した従来の遠赤外線ヒー
タも同時に完成した。

完成したそれぞれの遠赤外線ヒータを、５００”Ｃ，６
００″Ｇ　、７００″Ｃ、ａｏｏｏＣ（７）各温度にな
るように、電圧調整し、２０分オン−１０分オフを１サ
イクルとする断続通電試験を行い、遠赤外線放射層１２
の剥離度合について、試験を行なった０ 剥離度合は、１００．５００　、１０００　。

５０００　、サイクル後について測定した。

この結果を表に示した〇 なお、この表において、○印は剥離がまったく見られな
いことを、Δ印は、数カ所に奈１庸現象が見られること
を、Ｘ印はヒータの半分以上において剥離現象が見られ
、実使用に耐えない状況をそれぞれ示している。

表 表から明らかなように酸化ニッケルの下地層１１を有し
ない従来の遠赤外線ヒータでは、５００℃での実使用は
可能であるが、それ以上の温度では、剥離が生じている
ことがわかる。

しかし、酸化ニッケルの下地層１１を有する本発明の遠
赤線ヒータでは、８ｏＯ℃までの温度では剥離が生じな
かった。

これは、酸化ニッケルの下地層１１が鉄基合金であるＮ
ＣＦ３００の熱膨張係数１７０〜１８０ｘ　１ｏ−’　
（室温〜１ｏ○０℃）と酸化ジルコニラムノ熱膨張係数
５０〜６０Ｘ１０−’（ｇ温〜１ｏＱＯ℃）のほぼ中間
の値、すなわち１２０〜１５ｏ×１ｏ　であるため、金
属パイプ３と遠赤外線放射層１２の熱膨張差を緩和する
ように作用していると推定される。

さらに、酸化ニソケルルは、ＮＣＦ３００の成分元素で
あるクロム元素と、なんらかの化学結合により密着性を
高める作用をしていると推定される。

以上の理由により、本発明の構造を有する遠赤外線ヒー
タは、高温で使用しても、剥離現象が生じず、優れた特
性を有する。

他の実施例として金属パイプ３が５ＵＳ３２１の７−ズ
ヒー）゛（直径６．６腸、長さ６００韻）の表面を前述
した実施例と同様にブラスト処理し、以下、同様にして
、第２図に示す本発明の遠赤外線ヒータを完成した。完
成した遠赤外線ヒータを７００℃で２ｏ分オンー１０分
オフの断続通電試験を行なったところ、５００サイクル
まで、酸化ジルコニウムの遠赤外線放射層１２の剥離は
確認されなかった。

上記実施例から明らかなように、金属パイプ３と遠赤外
線放射層１２０間に、これら両者の中間の熱膨張係数を
有し、金属パイプ３と化学結合を形成する酸化ニッケル
からなる下地層１１を設けることにより従来の酸化ジル
コニウムを使用した遠赤外線ヒータの実使用温度を高め
ることができる。

なお、本発明に下地層１１として、酸化ニッケルに限定
されることなく、金属パイプの熱膨張係数と遠赤外線放
射層の熱膨張係数の中間値の熱膨張係数を有する物質で
あればよく、捷た酸化ニッケルの純度においても、金属
バイブ３に悪影響を与える不純物（アルカＩＪ−ｊたは
アルカリ土類金属丑たはこれらの酸化物等）を含有しな
ければ、特に実施例に限定されるものでｆｉない。

寸た、金属パイプ３として、実施例で示した５ＵＳ３２
１　、ＮＣＦ３００以外ノステンレス鋼。

鉄基合金あるいはニッケル基合金のいずれかの耐熱鋼で
あればよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の遠赤外線ヒー
タによれば、金属パイプと酸化ジルコニウムを主成分と
する遠赤外線放射層との間に、金属パイプの熱膨張係数
と遠赤外線放射層の熱膨張係数との中間値の熱膨張係数
を有する下地層を設けることにより、遠赤外線放射層の
剥離が生ぜず、５００°Ｃ以上の高温での使用が可能と
なり、その工業的効果は犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の遠赤外線ヒータの断面図、第２図は本発
明の実施例による遠赤外線ヒータの断面図、第３図は第
２図におけるＡ部拡大図である。 ３・・・・金属パイプ、１１・−下地層、１２−遠赤外
線放射層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第　２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱鋼からなる金属パイプ表面に酸化ジルコニウ
   ムを主成分とする遠赤外線放射層を下地層を介して設け
   、この下地層の熱膨張係数は前記金属パイプの熱膨張係
   数と前記遠赤外線放射層の熱膨張係数との中間値とした
   遠赤外線ヒータ。
2. （２）下地層は酸化ニッケルを主成分とした特許請求の
   範囲第１項記載の遠赤外線ヒータ。