JPS63266792A - 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 本発明は管内にフィラメントコイルを設けてなる赤外線
ヒータに関するものである。

従来の技術 電気ストーブ等の暖房用ヒータとして、ニクロム線やタ
ングステン線からなるフィラメントコイルを石英管内に
封入した赤外線ヒータがよく使用されている。このよう
な赤外線ヒータは水平状態で点灯使用される場合には問
題ないカｔ、垂直状態で点灯使用される場合には振動や
衝撃によって、フィラメントコイルが垂れ下がり、コイ
ルピッチの不均一や、隣接し合うコイル同士の短絡を生
じて使用不可能となるという欠点があった。

従来、垂直使用を可能とした赤外線ヒータとして、第６
図に示すような構造のものが一部採用されている。すな
わち、これはフィラメントコイル６がガラス管７の内壁
面に接触しないように、フィラメントコイル６にリング
状のサポート８を数箇所取り付け、これらのサポートが
各々位置する雷雨側からくぼみ９を設けて、サポート８
を固定した構造になっている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構造であると、サポート８の取り付
けられたフィラメントコイル６の部分が発熱しないため
、フィラメントコイル全長に対する発熱部の長さが短（
なり、熱の有効利用が阻害されるばかりでなく、非発光
部が他の部分より暗くなるので、管に極端な明暗むらを
生じてしまい、商品価値も大きく損なわれるという問題
点があった。また、フィラメントコイルをサポートで固
定する構造の場合、耐振性、耐衝撃性に弱いという短所
を持っているため、実使用上サポート８の間隔をかなり
狭くする必要があり、それだけ（ぼみ９の形成箇所が増
加し、しかもくぼみ９の形成にあたってはサポート８が
それぞれ位置する管部分にサポート８の両側から設ける
必要があることから、くぼみ９の数がきわめて多くなり
、製造に手間がかかり、またそのこととサポート８の使
用とによりコストも高くつくという問題点もあった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、耐振動性、耐衝撃性に強く、熱の有効利用が
図れ、また明暗むらが防止でき、しかも製作しやすく、
コストも安い、重置点灯使用可能な赤外線ヒータを提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の赤外線ヒータは、管内に、フィラメントコイル
を管軸方向に沿って設け、前記管にくぼみを形成するこ
とにより、前記くぼみにて前記フィラメントコイルの一
部を押圧するとともに前記くぼみと反対側に位置する前
記管の内壁面に前記フィラメントコイルの一部を当接固
定した構成を有している。

作用 本発明によると、フィラメントコイルの一部を（ぼみと
管内壁面とで挟持することになるので、フィラメントコ
イルに発熱しない箇所ができず、このためフィラメント
コイル全長にわたって熱を有効利用でき、また明暗むら
も実用上無視できる程度に目立たなくなる上、垂直点灯
使用時において振動、衝撃が加わっても、フィラメント
コイルの垂れ下がりを防止でき、しかもその垂れ下がり
の防止を少ない個数の（ぼみでもって実現できる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。、 第２図に示すように、本発明実施例の赤外線ヒータは、
半透明、不透明または着色の石英ガラス等からなる耐熱
ガラス管１と、この管内に管軸に沿って設けられ、この
管内径とほぼ同等の外径を有するタングステン線、モリ
ブデン線、ニクロム線等からなるフィラメントコイル２
と、管内に封入されたアルゴンガス等からなる不活性ガ
スと、フィラメントコイル２の両端部に接続された金属
箔３と、管外に導出された外部リード線４とからなり、
金属箔部がガラスにより封着されている。

ガラス管１には管軸方向に小さな（ぼみ５を一直線状に
間隔ｄをあけて複数個形成しておけ、第１図に示すよう
にくぼみ５にてフィラメントコイル２の一部を押圧する
ことによりこのくぼみと反対側に位置するガラス管１の
内壁面に前記フィラメントコイルの一部を軽（当接固定
している。くぼみ５は大きさく直径）をａ、深さをｂ（
第３図および第１図参照）とすると、例えばガラス管１
の外径が１０〜１１園の場合、大きさａは３〜６−１深
さｂは１〜２■とするのが好ましい。また、（ぼみ５の
間隔ｄは要求される耐振性、耐衝撃性によって異なるが
、電気ストーブ用として一般に使用される場合、４０〜
８０ｍｍの範囲が好ましい。したがって、定格が１００
Ｖ４００Ｗでフィラメントコイル２の長さが３４０間の
ヒータの場合、くぼみ５の個数は４〜７個となる。

このようなくぼみの形成は次のような方法によって行う
。すなわち、（１）ガラス管両端を封止したヒータを液
体窒素または冷水の中に一部分浸し、管内を１気圧以下
の減圧状態にして、先の細いバーナで管の一部を強力に
加熱軟化させて管にくぼみを形成する方法、（２）液体
窒素または冷水を使用せずにバーナでガラス管の一部を
加熱軟化した後、突起を有する棒状の治具をその軟化個
所に押し当てて機械的にくぼみを形成する方法、（３）
レーザ光を利用してくぼみを形成する方法等がある。

また、フィラメントコイル１は第４図に示すように、コ
イル要素が非円形をなし、コイル要素が連続し、かつこ
のコイル要素がガラス管２の内壁面に点接触して、ガラ
ス管２に管軸方向に沿って設けられている。これは断面
長方形のマンドレルにタングステン等の金属線を巻回し
た後、マンドレルを除去することにより得られる。なお
、フィラメントコイルとしては正三角形、二等辺三角形
、ひし形等のマンドレルを用い、これに金属線を巻回し
て得たものでもよい。

上記した構成を有する赤外線ヒータを垂直状態にして、
外部リード線４からフィラメントコイル２に通電を行っ
て点灯すると、フィラメントコイル２は赤熱して赤外線
を放射する。この点灯使用状態で赤外線ヒータに振動、
衝撃が加わった場合、本発明実施例の赤外線ヒータによ
れば、ガラス管１内に管軸方向に沿って設けられたフィ
ラメントコイル２の一部が、くぼみ５とその反対側に位
置する管内壁面とで挟持されているので、フィラメント
コイル２が垂れ下がるのを防止することができる。そし
て、このような垂れ下がり防止を従来と異なり、サポー
トを使用せず、また（ぼみ５をガラス管５の片側に配列
することにより実現しているので、従来に比して（ぼみ
５の個数が少な（てすみ、したがって製作が容易で、コ
ストも安い。しかも、サポートを使用しないので、フィ
ラメントコイル２に非発熱部も形成されず、また極端な
明暗むらも発生せず、この明暗むらを実用上無視し得る
程度に抑制することができる。

次に、本発明実施例の赤外線ヒータと従来の赤外線ヒー
タ（第６図に示す構造）を垂直点灯した試験結果を下表
に示す。

（以　　下　　余　　白　　） χ垂直点灯において同一の衝撃力（５０Ｇ）を加えた際
にフィラメントコイルの垂れ下がりが発生しなかった時
の（ぼみの最低数。

上表から明らかなように、本発明品は従来品に比して、
（ぼみの個数をきわめて減少でき、また明暗むらもきわ
めて小さくできることがわかる。

第５図は本発明の他の実施例を示し、この場合は第１図
のものとフィラメントコイル２の構造のみが相違してい
る。このフィラメントコイルは小径部と大径部とを組み
合わせ、大径部分のコイル要素をガラス管１の内壁面に
接触させているものである。この赤外線ヒータも上記実
施例と同様の効果を有する。

なお、タングステン線を連続して巻回したフィラメント
コイルが管内壁面に点接触または部分接触する構造をも
つ赤外線ヒータで、一般に使用されている水平点灯使用
のヒータのフィラメントコイルの温度は点灯中１２００
〜１３００℃であるが、本発明にかかる赤外線ヒータで
は（ぼみがフィラメントコイルに直接接触する構造にな
っているため、それよりも約５０〜１００℃低目に設計
するのがよい。このようにすれば、管外壁面の最高温度
（水平形では管下側、垂直形では（ぼみ付近となる）に
大差はなく、垂直点灯時、くぼみの形成による石英管の
変質、劣化９強度低下等の問題を生じることがない。

なお、上記実施例ではくぼみを複数個設けた例を説明し
たが、管長の短い赤外線ヒータの場合はくぼみが１個で
もよい。また、（ぼみを複数個設けた場合、上記実施例
のような片側配列の代わりに、千鳥配列、らせん状配列
等の配置状態としてもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明は垂直点灯使用時における振
動、衝撃に対してフィラメントコイルの垂れ下がりを防
止でき、しかもサポートを全（使用することな（、かつ
従来に比して少ない個数のくぼみの形成でもってその垂
れ下がりを防止できるので、製作が容易で、コストも安
く、またフィラメントコイルに非発熱部が形、成されな
いため、熱を°有効利用でき、さらに明暗むらも実用上
無視できる程度に抑制できる等のすぐれた効果を有する
赤外線ヒータを提供することができるものである。した
がって、本発明の赤外線ヒータは縦形電気ストーブ等の
ヒータとして有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の赤外線ヒータを示す要部拡
大正面断面図、第２図は同じく赤外線ヒータを示す正面
図、第３図は同じく赤外線ヒータを示す要部拡大側面図
、第４図は同じ（赤外線ヒータの管軸と直角方向に切断
して示す拡大断面図、第５図は本発明の他の実施例の赤
外線ヒータの拡大断面図、第６図は従来の赤外線ヒータ
を示す正面図である。 １・・・・・・ガラス管、２・・・・・・フィラメント
コイル、５・・・・・・くぼみ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図　　
　　　第２図 第４図　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管内に、フィラメントコイルを管軸方向に沿って設け、
   前記管にくぼみを形成することにより、前記くぼみにて
   前記フィラメントコイルの一部を押圧するとともに前記
   くぼみと反対側に位置する前記管の内壁面に前記フィラ
   メントコイルの一部を当接固定したことを特徴とする赤
   外線ヒータ。