JP2000077165A - Radiation-type heating element - Google Patents

Radiation-type heating element

Info

Publication number
JP2000077165A
JP2000077165A JP10243146A JP24314698A JP2000077165A JP 2000077165 A JP2000077165 A JP 2000077165A JP 10243146 A JP10243146 A JP 10243146A JP 24314698 A JP24314698 A JP 24314698A JP 2000077165 A JP2000077165 A JP 2000077165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
heat
radiation
transparent tube
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10243146A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimitsu Kurumisawa
利光 胡桃沢
Haruo Terai
春夫 寺井
Kunikazu Kuchino
邦和 口野
修三 ▲徳▼滿
Shuzo Tokumitsu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10243146A priority Critical patent/JP2000077165A/en
Publication of JP2000077165A publication Critical patent/JP2000077165A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating element of high far-infrared emissivity for household cooking apparatuses, heating apparatuses, printers, and the like, by inserting, into a transparent tube, a thermal radiator and a heating element that generates Joule's heat, and utilizing the heat emitted from the thermal radiator and from the heating element at the same time. SOLUTION: A thermal radiator 4 and a heating element 5 that generates Joule's heat are inserted into a transparent tube 1. The thermal radiator 4 is heated by receiving Joule's heat generated by the heating element 5 powered from external lead wires 2 and emits thermal radiation including far infrared rays. Therefore, both of the thermal radiation from the heating element 5 and the thermal radiation including far infrared rays generated by the thermal radiator 4 are emitted from the transparent tube 1. Carbon, boron carbide, aluminum nitride, or the like is used for the thermal radiator 4, and heat resistant glass, such as quartz glass, is used for the transparent tube 1. The transparent tube 1 is filled with argon gas, nitrogen gas, etc., therefore the heating element 5 is prevented from breaking due to oxidation by the air. Tungsten wire is used as the heating element 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱放射体を使用す
る放射式発熱体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation heating element using a heat radiation element.

【0002】[0002]

【従来の技術】家庭用の調理機器や暖房器に使用する発
熱体としては、『炭火』に代表されるような遠赤外線の
放射率が大きいものが望ましい。『炭火』はあらゆる物
質の中で最高の遠赤外線の放射率を有しており、古来、
魚焼きなどの料理の熱源には最適のものとされている。
ただ、空気中で酸化消耗していくことが最大の難点とな
っているものである。
2. Description of the Related Art It is desirable that a heating element used in home cooking appliances and heaters has a large far-infrared emissivity such as "charcoal fire". "Charcoal fire" has the highest far-infrared emissivity of all materials,
It is considered to be the best heat source for dishes such as grilled fish.
However, oxidative consumption in the air is the biggest difficulty.

【0003】従来使用されている発熱体は、発熱線であ
る電熱線を熱放射体としても使用する構成の金属放射式
発熱体と、発熱線として非金属を使用し、この非金属発
熱体を熱放射体としても使用する非金属放射式発熱体と
がある。前記電熱線として代表的に使用されているもの
に、ニクロム線と称されているニッケルクロム合金線
と、カンタル線と称されている鉄クロム合金線がある
が、最高使用温度は1200℃である。真空中もしくは
水素気流中ではタングステンが2500℃まで使用可能
である。また、非金属発熱線としては代表的なものとし
て炭化ケイ素が使用されている。炭化ケイ素は、最高使
用温度は1350℃である。
[0003] Conventionally used heating elements include a metal radiating heating element configured to also use a heating wire, which is a heating wire, as a heat radiating element, and a non-metallic heating element using a non-metal heating element. There is a non-metallic radiant heating element that is also used as a thermal radiator. Typical examples of the heating wire include a nickel-chromium alloy wire called a nichrome wire and an iron-chromium alloy wire called a kanthal wire, but the maximum operating temperature is 1200 ° C. . Tungsten can be used up to 2500 ° C. in a vacuum or in a hydrogen stream. As a typical non-metallic heating wire, silicon carbide is used. Silicon carbide has a maximum use temperature of 1350 ° C.

【0004】前記タングステン線の遠赤外線の平均的な
放射率は30〜39%と低く、『炭火』に優る加熱性能
は得られていない。またニクロム線とよばれるニッケル
クロム合金線と、カンタル線などとよばれる鉄クロム合
金線でも遠赤外線の放射率は低いものである。この遠赤
外線の低放射率を補うために、黒色塗料などを発熱体を
内蔵しているバルブに塗布する方法もある。しかし、こ
うして塗布された黒色塗料は、加熱・冷却の繰り返しに
よってクラックが生じ剥離したり、あるいは調理物から
飛散する油脂や塩分などが塗料の表面に蓄積したりし
て、遠赤外線の放射率が低下してくるものである。ま
た、金属線抵抗放射式発熱体は、元々固有抵抗が小さい
ことがあって、定められた発熱長に合わせた抵抗値を得
るためにはコイリングをすることが常である。従って、
金属線抵抗放射式発熱体は、発熱時にはコイルが膨張し
て撓むため、ヒータの長手方向の温度分布が不均一にな
る欠点もあった。しかも、金属線抵抗放射式発熱体は一
般に低温ほど抵抗が小さいから、通電と同時に突入電流
が生じ、場合によっては断線の原因にもなるものであ
る。
[0004] The average emissivity of the tungsten wire for far-infrared rays is as low as 30 to 39%, and a heating performance superior to "charcoal fire" has not been obtained. Further, the emissivity of far-infrared rays is low even for a nickel-chromium alloy wire called a nichrome wire and an iron-chromium alloy wire called a kanthal wire. In order to compensate for the low emissivity of far-infrared rays, there is a method of applying a black paint or the like to a bulb having a built-in heating element. However, the black paint applied in this way suffers cracks due to repeated heating and cooling, or peels off, or oils and salts scattered from cooked foods accumulate on the surface of the paint, causing the emissivity of far infrared rays to decrease. It is going to drop. In addition, since the metal wire resistance radiation heating element originally has a small specific resistance, it is usual to perform coiling in order to obtain a resistance value corresponding to a determined heating length. Therefore,
The metal wire resistance radiant heating element also has a disadvantage that the temperature distribution in the longitudinal direction of the heater becomes non-uniform because the coil expands and bends at the time of heat generation. In addition, since the resistance of the metal wire resistance radiation heating element is generally lower at a lower temperature, an inrush current is generated at the same time as energization, and in some cases, may cause disconnection.

【0005】発明者らは、耐熱性、耐熱衝撃性、耐食性
に優れており、かつ遠赤外領域での放射率があらゆる材
料の中で最も大きく、また融点が3800℃と非常に高
い炭素を発熱体として使用する構成を、特願平10−1
60110号として提案している。
[0005] The inventors of the present invention have proposed carbon which has excellent heat resistance, thermal shock resistance and corrosion resistance, has the highest emissivity in the far infrared region among all materials, and has a very high melting point of 3800 ° C. Japanese Patent Application No. Hei 10-1
No. 60110.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記したように金属線
抵抗放射式発熱体は、コイリングしているため、発熱時
にはコイルが膨張して撓むものである。このため、ヒー
タの長手方向の温度分布が不均一になったり、通電時の
突入電流によって断線したりするという課題を有してい
る。一方炭素は、室温での固有抵抗が1000〜500
0μΩ・cm程度で非常に小さいため、線径を極端に太く
して電流値を大きくしない限り放射式発熱体としては使
用できないという課題を有している。
As described above, since the metal wire resistance radiating heating element is coiled, the coil expands and bends when heat is generated. For this reason, there is a problem that the temperature distribution in the longitudinal direction of the heater becomes non-uniform, or the heater is disconnected due to an inrush current when energized. On the other hand, carbon has a specific resistance of 1000 to 500 at room temperature.
Since it is very small at about 0 μΩ · cm, it has a problem that it cannot be used as a radiation heating element unless the wire diameter is extremely increased and the current value is increased.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、金属抵抗発熱
体からのジュール熱によって遠赤外線の放射率の高い熱
放射体を加熱する構成として、遠赤外線の放射率の高い
放射式発熱体としているものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a structure in which a heat radiator having a high emissivity of far infrared rays is heated by Joule heat from a metal resistance heating element. Is what it is.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、熱放
射体とジュール熱を発生する発熱体とを透明管に挿入し
て、熱放射体と発熱体とから発せられる放射熱を同時に
利用でき、遠赤外線の放射率の高い家庭用の調理機器用
や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複写機のプ
リンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及び熱機器
に適した放射式発熱体としているものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the first aspect of the present invention, a heat radiator and a heating element that generates Joule heat are inserted into a transparent tube, and radiant heat generated from the heat radiator and the heating element is simultaneously emitted. Emission suitable for home cooking appliances and heaters with high far-infrared emissivity, and for heating devices for fixing units such as infrared therapy units for home use and printers for electronic copiers, as well as electric insulation and heat equipment. It is a type heating element.

【0009】請求項2に記載した発明は、熱放射体は複
数本として、規定の消費電力量でありながら、遠赤外線
の放射率の高い家庭用の調理機器用や暖房器用また家庭
用の赤外線治療器や電子複写機のプリンター等の定着器
加熱用発熱体や電気保温及び熱機器に適した放射式発熱
体としているものである。
According to a second aspect of the present invention, there are provided a plurality of heat radiators, which are used for home cooking appliances, heaters, and home infrared radiation having a high far-infrared emissivity while consuming a specified amount of power. It is a heating element for heating a fixing device such as a treatment device or a printer of an electronic copying machine, or a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0010】請求項3に記載した発明は、透明管として
耐熱ガラスを用いるようにして、ガラスの軟化点近くの
高温領域で作動できる家庭用の調理機器用や暖房器用ま
た家庭用の赤外線治療器や電子複写機のプリンター等の
定着器加熱用発熱体や電気保温及び熱機器に適した放射
式発熱体としているものである。
[0010] The invention according to claim 3 uses a heat-resistant glass as the transparent tube, and can be operated in a high-temperature region near the softening point of the glass, for a home-use cooking appliance, a heater, or a home-use infrared therapy device. And a heating element for heating a fixing device such as a printer of an electronic copier or a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0011】請求項4に記載した発明は、透明管は内部
に封入したアルゴンまたは窒素の単体ガスまたはアルゴ
ンと窒素との混合ガスを有するようにして、発熱体と熱
放射体とが空気酸化により断線したり消耗したりするこ
とを防止でき、遠赤外線の放射率の大きな家庭用の調理
機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複写
機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及び
熱機器に適した放射式発熱体としているものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the transparent tube has a single gas of argon or nitrogen or a mixed gas of argon and nitrogen, and the heating element and the heat radiating element are formed by air oxidation. It can prevent disconnection and wear, and has a large emissivity of far-infrared rays.It can be used for heating equipment for home cooking appliances and heaters, as well as heating devices for fixing units such as infrared therapy units for home use and printers for electronic copiers. It is a radiant heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0012】請求項5に記載した発明は、発熱体は発熱
線を巻き回して構成し、熱放射体は前記巻き回した発熱
体の内部に配置するようにして、発熱体によって間接的
に加熱された熱放射体と発熱体から放射される放射熱を
同時に利用でき、遠赤外線の放射率の大きな家庭用の調
理機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複
写機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及
び熱機器に適した放射式発熱体としているものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the heating element is formed by winding a heating wire, and the heat radiating element is disposed inside the wound heating element, so that the heating element is indirectly heated by the heating element. The radiant heat radiated from the heat radiator and the heating element can be used simultaneously, and it can be used for home cooking appliances, heaters, home infrared therapy units, printers for electronic copiers, etc. The heating element is a heating element for heating the fixing device and a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0013】請求項6に記載した発明は、発熱体は発熱
線を巻き回して構成し、熱放射体は前記巻き回した発熱
体の外部に配置するようにして、抵抗放射式発熱体で間
接的に加熱された熱放射体と発熱体から放射される放射
熱を同時に利用でき、遠赤外線の放射率の大きな家庭用
の調理機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電
子複写機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保
温及び熱機器に適した放射式発熱体としているものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, the heating element is formed by winding a heating wire, and the heat radiating element is arranged outside the wound heating element, and is indirectly connected to the resistance radiating type heating element. The radiant heat radiated from the heat radiator and the heater can be used at the same time, and it has a large far-infrared emissivity for home cooking appliances, heaters, home infrared therapy units and electronic copiers. The heating element is a heating element for heating a fixing device such as a printer, or a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0014】請求項7に記載した発明は、熱放射体とし
て、炭素または炭化ホウ素または炭化ケイ素または窒化
アルミニウムまたは窒化ケイ素または窒化ホウ素を用い
ることによって、遠赤外線の放射率の高い、家庭用の調
理機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複
写機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及
び熱機器に適した放射式発熱体としているものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the use of carbon, boron carbide, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, or boron nitride as a heat radiator makes it possible to produce household cooking with a high emissivity of far infrared rays. It is a heating element for heating a fixing device, such as an infrared therapy device for a device, a heater, or a home, or a printer of an electronic copier, or a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0015】[0015]

【実施例】以下本発明の実施例について図1に基づいて
説明する。透明管1中には、熱放射体4とジュール熱を
発生する発熱体5とを挿入している。熱放射体4は、発
熱体5を外部リード線2から通電することによって、発
熱体5が発生するジュール熱を受けて加熱され、遠赤外
線を含む熱放射線を放射するものである。このため、透
明管1からは、発熱体5自身が発生する熱放射線と、熱
放射体4が発生する遠赤外線を含む熱放射線の両方が発
生するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A heat radiator 4 and a heat generator 5 that generates Joule heat are inserted into the transparent tube 1. The heat radiator 4 receives the Joule heat generated by the heat generator 5 when the heat generator 5 is energized from the external lead wire 2 and is heated to emit heat radiation including far infrared rays. Therefore, from the transparent tube 1, both thermal radiation generated by the heating element 5 itself and thermal radiation including far-infrared rays generated by the thermal radiator 4 are generated.

【0016】本実施例では、熱放射体4としては、炭素
または炭化ホウ素または炭化ケイ素または窒化アルミニ
ウムまたは窒化ケイ素または窒化ホウ素を使用してい
る。また、図1では熱放射体4は1本としているが、複
数本を使用する構成とすることもできるものである。
In this embodiment, as the heat radiator 4, carbon, boron carbide, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, or boron nitride is used. Further, in FIG. 1, the number of the heat radiators 4 is one, but a configuration using a plurality of heat radiators may be employed.

【0017】また、透明管1として本実施例では石英ガ
ラス等の耐熱ガラスを用いるようにしている。このた
め、例えば石英ガラスを使用した場合には石英ガラスの
軟化点である1650℃近くの高温領域で使用すること
が出来るものである。つまり、発熱体5の発熱による表
面温度の設定を1650℃近くとでき、高効率の発熱体
として使用できるものである。なお透明管1として本実
施例では石英ガラスを使用しているが、耐熱性が高く透
明であれば、石英ガラスに限定する必要は特にないもの
である。
In this embodiment, heat-resistant glass such as quartz glass is used as the transparent tube 1. Therefore, for example, when quartz glass is used, it can be used in a high temperature region near 1650 ° C., which is the softening point of quartz glass. In other words, the setting of the surface temperature due to the heat generated by the heating element 5 can be set to be close to 1650 ° C., and it can be used as a highly efficient heating element. In this embodiment, quartz glass is used as the transparent tube 1. However, as long as the tube has high heat resistance and is transparent, there is no particular limitation to quartz glass.

【0018】また本実施例では、透明管1は内部に、ア
ルゴンまたは窒素の単体ガスまたはアルゴンと窒素との
混合ガスを封入している。このため、通電によって発生
するジュール熱によって高温状態となった発熱体5が、
空気酸化によって断線することを防止できるものであ
る。
In this embodiment, the transparent tube 1 is filled with a single gas of argon or nitrogen or a mixed gas of argon and nitrogen. For this reason, the heating element 5 brought into a high temperature state by Joule heat generated by energization is
It is possible to prevent disconnection due to air oxidation.

【0019】また本実施例では、発熱体5としてタング
ステンワイヤーを使用している。すなわち、タングステ
ンは蒸気圧が小さく(10mmHgの蒸気圧を示すのに
4507℃が必要)、また融点が約3400℃と非常に
高いものである。またタングステンワイヤーは、既にハ
ロゲンランプなどで実用化されているものである。
In this embodiment, a tungsten wire is used as the heating element 5. That is, tungsten has a low vapor pressure (4507 ° C. is necessary to exhibit a vapor pressure of 10 mmHg) and a very high melting point of about 3400 ° C. Tungsten wires have already been put to practical use in halogen lamps and the like.

【0020】また本実施例では、発熱体5はタングステ
ンワイヤーの発熱線をコイル状に巻き回して構成してお
り、前記熱放射体4は前記巻き回した発熱体5の内部に
配置しているものである。なおこのとき、熱放射体4を
前記巻き回した発熱体5の外部に配置するようにしても
特に支障はないものである。
In this embodiment, the heating element 5 is formed by winding a heating wire of a tungsten wire in a coil shape, and the heat radiating element 4 is disposed inside the wound heating element 5. Things. At this time, there is no particular problem even if the heat radiator 4 is arranged outside the wound heat generator 5.

【0021】以下本実施例の動作について説明する。黒
体は、外部から入射される放射エネルギーをすべて完全
に吸収するものであり、黒体から放射される放射エネル
ギーは、全波長領域にわたって、与えられた温度におけ
る放射エネルギーの最大値となっているものである。
The operation of this embodiment will be described below. A black body completely absorbs all radiant energy incident from the outside, and the radiant energy radiated from the black body is the maximum value of the radiant energy at a given temperature over the entire wavelength range. Things.

【0022】本実施例で熱放射体4として使用している
炭素は、近似的に黒体放射を与えるので、放射式発熱体
として最高の材料である。即ち、放射を利用する加熱調
理機器や暖房器具用の発熱体としては最適のものであ
る。また、炭素より遠赤外線領域の放射率は多少劣るも
のの、炭化ホウ素と炭化ケイ素と窒化アルミニウムと窒
化ケイ素と窒化ホウ素は、同じく発熱体としては最高の
物質である。
The carbon used as the thermal radiator 4 in this embodiment is the best material for a radiant heating element because it gives black body radiation approximately. That is, it is optimal as a heating element for a heating cooking appliance or a heating appliance using radiation. Also, although the emissivity in the far infrared region is somewhat inferior to carbon, boron carbide, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride are also the best materials as heating elements.

【0023】図示してないスイッチをオンして、外部リ
ード線2から商用交流電源を発熱体5に通電すると、発
熱体5はジュール熱を発生し、透明管1を介して外部に
赤外線を放射する。同時に、透明管1内に収容している
熱放射体4を加熱する。従って、透明管1からは、発熱
体5が発生する赤外線と、熱放射体4が発生する赤外線
の両方が放射されるものである。
When a switch (not shown) is turned on and a commercial AC power is supplied to the heating element 5 from the external lead wire 2, the heating element 5 generates Joule heat and radiates infrared rays to the outside via the transparent tube 1. I do. At the same time, the heat radiator 4 housed in the transparent tube 1 is heated. Therefore, both the infrared rays generated by the heating element 5 and the infrared rays generated by the heat radiating element 4 are emitted from the transparent tube 1.

【0024】図2は、このときに透明管1から外部に放
射される赤外線の波長と、赤外線の強度との特性を示し
ているものである。なお、図2の縦軸は、完全黒体での
放射強度を100としたときの放射強度を示している。
図2のaに示している特性は、本実施例のものである。
つまり、熱放射体4として、炭素または炭化ホウ素また
は炭化ケイ素または窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素
または窒化ホウ素を使用し、発熱体5としてタングステ
ンを使用しているものである。またbに示しているもの
は従来例で説明しているものである。つまり、発熱体と
してタングステンのみを使用しているものである。また
このとき、従来例の構成のものと、本実施例の構成のも
のとは、共に消費電力が400Wとなるように設定して
いるものである。図2から容易に理解できるように、本
実施例のものの赤外線の放射特性は、波長2.0μm以
上で、つまり遠赤外線領域で従来の構成のものよりも非
常に優れたものとなっている。
FIG. 2 shows the characteristics of the wavelength of the infrared ray radiated from the transparent tube 1 to the outside and the intensity of the infrared ray. Note that the vertical axis of FIG. 2 shows the radiation intensity when the radiation intensity of a perfect black body is set to 100.
The characteristic shown in FIG. 2A is that of the present embodiment.
That is, carbon or boron carbide, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, or boron nitride is used as the heat radiator 4 and tungsten is used as the heat generator 5. What is indicated by b is the one described in the conventional example. That is, only tungsten is used as the heating element. At this time, the configuration of the conventional example and the configuration of the present embodiment are both set so that the power consumption is 400 W. As can be easily understood from FIG. 2, the infrared radiation characteristic of the present embodiment is much better than that of the conventional constitution in the wavelength of 2.0 μm or more, that is, in the far infrared region.

【0025】以下前記実験に使用したサンプルの製造法
について説明する。まず、外径が1〜4mmで長さが2
80mmの熱放射体4を準備する。次に、透明管1とし
て、内径が8mm、外径が10mmの石英パイプを準備
する。一般に、石英ガラスは耐熱性が高く1650℃で
ようやく軟化するものである。次に、透明管1内に熱放
射体4を1本または複数本挿入する。熱放射体4には、
長さ5〜10mmの絶縁碍子管6を要所に挿入してい
る。こうして、ロータリーポンプなどの真空ポンプを用
いて0.01Torr以下に減圧したのち、アルゴンま
たは窒素の単体ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスで
ある不活性ガスを封入する。不活性ガスを封入する目的
は、発熱時に熱放射体4を酸化・消耗させないことと、
発熱体5を酸化断線させないことである。このとき、内
部に水蒸気が少し残っている場合や、真空度が低い場合
のアーク放電を防ぐためには、アルゴンよりも窒素の単
体ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスが有効である。
この場合もガス圧は600Torr前後が適当である。
Hereinafter, a method of manufacturing the sample used in the above experiment will be described. First, the outer diameter is 1-4 mm and the length is 2
An 80 mm heat radiator 4 is prepared. Next, a quartz pipe having an inner diameter of 8 mm and an outer diameter of 10 mm is prepared as the transparent tube 1. Generally, quartz glass has high heat resistance and softens only at 1650 ° C. Next, one or more heat radiators 4 are inserted into the transparent tube 1. Heat radiator 4 includes
An insulator tube 6 having a length of 5 to 10 mm is inserted at a key position. After the pressure is reduced to 0.01 Torr or less using a vacuum pump such as a rotary pump, an inert gas which is a simple gas of argon or nitrogen or a mixed gas of argon and nitrogen is sealed. The purpose of filling the inert gas is to prevent the heat radiator 4 from being oxidized and consumed at the time of heat generation,
That is, the heating element 5 is not disconnected by oxidation. At this time, a simple nitrogen gas or a mixed gas of argon and nitrogen is more effective than argon in order to prevent arc discharge when a small amount of water vapor remains inside or when the degree of vacuum is low.
Also in this case, the gas pressure is appropriately around 600 Torr.

【0026】こうして、透明管1の両端を封口する。こ
の封口は、発熱体5と外部リード線2の接続口を使用し
て実行する。すなわち、発熱体5を構成するコイルの延
長部分を白金箔を介してモリブデン箔3と接続する。モ
リブデン箔3には予め外部リード線2を接続しているも
のである。タングステンとモリブデンとはそのままでは
溶接できないが、白金箔を挿入することによってそれぞ
れの金属間化合物を形成するので、容易に溶接すること
ができる。封口部は、前記モリブデン箔3の部分として
いるものである。この封口部は、特に炭素を熱放射体4
として使用する場合には、内部と外部とをシールするシ
ール技術として極めて重要である。本実施例では、アメ
リカのH.CROSS社製のモリブデン箔を用いること
によって、完全にシールしているものである。前記モリ
ブデン箔の断面形状は、凸レンズ状になっており中心部
の膜厚は約30μmで、先端側はフェザーエッジになっ
ており、最大数オングストローム(1オングストローム
=0.1nm)の隙間しかなく、かつ発熱時には相対的
にモリブデンの方が石英ガラスより膨張するから、空気
が侵入したり、内部の不活性ガスが抜けてしまうことは
ないものである。実際には、透明管1の両端をバーナー
で加熱して軟化させ、周囲から加圧して透明管1を封口
すると同時にモリブデン箔3を封口部に閉じこめるもの
である。
Thus, both ends of the transparent tube 1 are sealed. This sealing is performed using a connection port between the heating element 5 and the external lead wire 2. That is, the extension of the coil forming the heating element 5 is connected to the molybdenum foil 3 via the platinum foil. The external lead wire 2 is connected to the molybdenum foil 3 in advance. Tungsten and molybdenum cannot be welded as they are, but they can be easily welded because the respective intermetallic compounds are formed by inserting a platinum foil. The sealing portion is a portion of the molybdenum foil 3. In particular, the sealing portion is made of a carbon radiator 4.
When it is used, it is extremely important as a sealing technique for sealing the inside and the outside. In the present embodiment, H. The seal is completely sealed by using molybdenum foil manufactured by CROSS. The cross-sectional shape of the molybdenum foil is a convex lens shape, the film thickness at the center is about 30 μm, the tip side is a feather edge, and there is only a gap of a maximum of several angstroms (1 angstroms = 0.1 nm). At the time of heat generation, molybdenum relatively expands more than quartz glass, so that air does not enter or inert gas inside escapes. Actually, both ends of the transparent tube 1 are softened by heating with a burner, and the molybdenum foil 3 is closed in the sealing portion at the same time as the transparent tube 1 is sealed by applying pressure from the surroundings.

【0027】以上のようにして、発明者らの実験によれ
ば、1000〜2000μΩ・cmの固有抵抗を有する発
熱長280mm、線径1.2mmの一様な丸棒の炭素棒
とした熱放射体4と、タングステンを使用した発熱体5
を用いて、100V−400Wの放射式発熱体を得るこ
とができた。
As described above, according to the experiments performed by the inventors, it was found that the heat radiation was a uniform round rod carbon rod having a heating length of 280 mm and a wire diameter of 1.2 mm having a specific resistance of 1000 to 2000 μΩ · cm. Body 4 and heating element 5 using tungsten
Was used to obtain a 100 V-400 W radiation heating element.

【0028】また、本実施例の構成の放射式発熱体で
は、10cm離れた場所を室温に比べて35℃上昇させ
るためには167Wが必要であるが、従来の構成の、例
えばNi−Crを発熱体とした石英管ヒータの場合には
186Wを必要とするものである。つまり本実施例の放
射式発熱体を使用した場合には、約10%の消費電力の
節約ができるものである。
In the radiant heating element of this embodiment, 167 W is required to increase the temperature of a place 10 cm away from the room by 35 ° C. compared to room temperature. In the case of a quartz tube heater used as a heating element, 186 W is required. That is, when the radiation heating element of the present embodiment is used, power consumption can be reduced by about 10%.

【0029】なお本実施例の放射式発熱体を、電子レン
ジに使用する場合には、前記発熱体5のコイリング部を
電子レンジの調理庫内の出口に設けることによって、マ
イクロ波が電子レンジの筐体から外部に漏れることを防
止できるものである。
When the radiation type heating element of the present embodiment is used in a microwave oven, the microwave is supplied to the microwave oven by providing the coiling portion of the heating element 5 at the exit of the cooking chamber of the microwave oven. This prevents leakage from the housing to the outside.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1に記載した発明は、熱放射体と
ジュール熱を発生する発熱体とを透明管に挿入して成る
構成として、熱放射体と発熱体とから発せられる放射熱
を同時に利用でき、遠赤外線の放射率の高い家庭用の調
理機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複
写機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及
び熱機器に適した放射式発熱体を実現するものである。
According to the first aspect of the present invention, the heat radiator and the heating element that generates Joule heat are inserted into a transparent tube, and the radiant heat generated from the heat radiator and the heating element is reduced. It can be used at the same time and has high far-infrared emissivity. It is suitable for heating equipment for home cooking appliances and heaters, as well as for heating devices for fixing units such as infrared therapy units and printers for electronic copiers, as well as for electric insulation and heating equipment This realizes a radiation heating element.

【0031】請求項2に記載した発明は、熱放射体は複
数本とする構成として、規定の消費電力量でありなが
ら、遠赤外線の放射率の高い家庭用の調理機器用や暖房
器用また家庭用の赤外線治療器や電子複写機のプリンタ
ー等の定着器加熱用発熱体や電気保温及び熱機器に適し
た放射式発熱体を実現するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a configuration in which a plurality of heat radiators are used. The present invention realizes a heating element for heating a fixing device such as an infrared therapy device for use in a printer or a printer of an electronic copying machine, and a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0032】請求項3に記載した発明は、透明管は耐熱
ガラスを用いる構成として、ガラスの軟化点近くの高温
領域で作動できる家庭用の調理機器用や暖房器用また家
庭用の赤外線治療器や電子複写機のプリンター等の定着
器加熱用発熱体や電気保温及び熱機器に適した放射式発
熱体を実現するものである。
According to a third aspect of the present invention, the transparent tube is made of heat-resistant glass, and can be operated in a high-temperature region near the softening point of the glass for home cooking appliances, heaters, home infrared treatment devices, and the like. The present invention realizes a heating element for heating a fixing device such as a printer of an electronic copier and a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【0033】請求項4に記載した発明は、透明管は内部
に封入したアルゴンまたは窒素の単体ガスまたはアルゴ
ンと窒素との混合ガスを有する構成として、発熱体と熱
放射体とが空気酸化により断線したり消耗したりするこ
とを防止でき、遠赤外線の放射率の大きな家庭用の調理
機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複写
機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及び
熱機器に適した放射式発熱体を実現するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the transparent tube has a structure in which a single gas of argon or nitrogen or a mixed gas of argon and nitrogen is enclosed, and the heating element and the heat radiating element are disconnected by air oxidation. Heating elements and heaters for fixing equipment such as home cooking appliances and heaters with high emissivity of far-infrared rays, household infrared therapy devices, and printers for electronic copiers that can prevent dripping and consumption. It is intended to realize a radiation heating element suitable for heat retention and heat equipment.

【0034】請求項5に記載した発明は、発熱体は発熱
線を巻き回して構成し、熱放射体は前記巻き回した発熱
体の内部に配置した構成として、発熱体によって間接的
に加熱された熱放射体と発熱体から放射される放射熱を
同時に利用でき、遠赤外線の放射率の大きな家庭用の調
理機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複
写機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及
び熱機器に適した放射式発熱体を実現するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the heating element is configured by winding a heating wire, and the heat radiating element is disposed inside the wound heating element, so that the heating element is indirectly heated by the heating element. The radiant heat radiated from the heat radiator and the heating element can be used at the same time, and it is used for home cooking appliances and heaters with a large far-infrared emissivity, as well as home infrared therapy equipment and printers for electronic copiers. It is intended to realize a radiation heating element suitable for a heater for heating a heater and an electric insulation and heating device.

【0035】請求項6に記載した発明は、発熱体は発熱
線を巻き回して構成し、熱放射体は前記巻き回した発熱
体の外部に配置した構成として、発熱体によって間接的
に加熱された熱放射体と発熱体から放射される放射熱を
同時に利用でき、遠赤外線の放射率の大きな家庭用の調
理機器用や暖房器用また家庭用の赤外線治療器や電子複
写機のプリンター等の定着器加熱用発熱体や電気保温及
び熱機器に適した放射式発熱体を実現するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the heating element is formed by winding a heating wire, and the heat radiating element is disposed outside the wound heating element, so that the heating element is indirectly heated by the heating element. The radiant heat radiated from the heat radiator and the heating element can be used at the same time, and it is used for home cooking appliances and heaters with a large far-infrared emissivity, as well as home infrared therapy equipment and printers for electronic copiers. It is intended to realize a radiation heating element suitable for a heater for heating a heater and an electric insulation and heating device.

【0036】請求項7に記載した発明は、熱放射体とし
て炭素または炭化ホウ素または炭化ケイ素または窒化ア
ルミニウムまたは窒化ケイ素または窒化ホウ素を用いる
構成として、遠赤外線の放射率の高い、家庭用の赤外線
治療器や電子複写機のプリンター等の定着器加熱用発熱
体や電気保温及び熱機器に適した放射式発熱体を実現す
るものである。
[0036] The invention described in claim 7 is an infrared treatment for home use having a high far-infrared emissivity by using carbon, boron carbide, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, or boron nitride as the heat radiator. The present invention realizes a heating element for heating a fixing device such as a copying machine or a printer of an electronic copying machine, and a radiation heating element suitable for electric insulation and heat equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例である放射式発熱体の構成を示
す断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a radiation heating element according to an embodiment of the present invention.

【図2】同、放射式発熱体の赤外線の放射特性を示す特
性図
FIG. 2 is a characteristic diagram showing an infrared radiation characteristic of the radiation heating element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明管 2 外部リード線 3 モリブデン箔 4 熱放射体 5 発熱体 6 絶縁碍子管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent tube 2 External lead wire 3 Molybdenum foil 4 Heat radiator 5 Heating element 6 Insulator tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 口野 邦和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 ▲徳▼滿 修三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3K092 PP01 PP03 PP06 PP18 PP20 QA02 QB02 QB27 QC16 QC37 RA03 RB14 RD10 RD11 SS34 SS40 TT01 TT36 VV03 VV09 VV28  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kunikazu Kuchino 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Company F term (reference) 3K092 PP01 PP03 PP06 PP18 PP20 QA02 QB02 QB27 QC16 QC37 RA03 RB14 RD10 RD11 SS34 SS40 TT01 TT36 VV03 VV09 VV28

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱放射体とジュール熱を発生する発熱体
とを透明管に挿入して成る放射式発熱体。
1. A radiant heating element in which a heat radiator and a heating element that generates Joule heat are inserted into a transparent tube.
【請求項2】 熱放射体は、複数本とした請求項1に記
載した放射式発熱体。
2. The radiation heating element according to claim 1, wherein the number of the heat radiation elements is plural.
【請求項3】 透明管は耐熱ガラスを用いる請求項1に
記載した放射式発熱体。
3. The radiation heating element according to claim 1, wherein the transparent tube is made of heat-resistant glass.
【請求項4】 透明管は内部に封入したアルゴンまたは
窒素の単体ガスまたはアルゴンと窒素との混合ガスを有
する請求項1に記載した放射式発熱体。
4. The radiation type heating element according to claim 1, wherein the transparent tube has a single gas of argon or nitrogen or a mixed gas of argon and nitrogen enclosed therein.
【請求項5】 発熱体は発熱線を巻き回して構成し、熱
放射体は前記巻き回した発熱体の内部に配置した請求項
1に記載した放射式発熱体。
5. The radiation heating element according to claim 1, wherein the heating element is formed by winding a heating wire, and the heat radiator is disposed inside the wound heating element.
【請求項6】 発熱体は発熱線を巻き回して構成し、熱
放射体は前記巻き回した発熱体の外部に配置した請求項
1に記載した放射式発熱体。
6. The radiation heating element according to claim 1, wherein the heating element is formed by winding a heating wire, and the heat radiator is disposed outside the wound heating element.
【請求項7】 熱放射体として炭素または炭化ホウ素ま
たは炭化ケイ素または窒化アルミニウムまたは窒化ケイ
素または窒化ホウ素を用いる請求項1に記載した放射式
発熱体。
7. The radiation heating element according to claim 1, wherein carbon, boron carbide, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, or boron nitride is used as the heat radiation element.
JP10243146A 1998-08-28 1998-08-28 Radiation-type heating element Withdrawn JP2000077165A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10243146A JP2000077165A (en) 1998-08-28 1998-08-28 Radiation-type heating element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10243146A JP2000077165A (en) 1998-08-28 1998-08-28 Radiation-type heating element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000077165A true JP2000077165A (en) 2000-03-14

Family

ID=17099483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10243146A Withdrawn JP2000077165A (en) 1998-08-28 1998-08-28 Radiation-type heating element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000077165A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334028B1 (en) * 2013-07-03 2013-11-28 (주)금오전자 Microwave-heated hot pack material and mathod thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334028B1 (en) * 2013-07-03 2013-11-28 (주)금오전자 Microwave-heated hot pack material and mathod thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6845217B2 (en) Infrared ray lamp, heating apparatus and method of producing the infrared ray lamp
KR100664601B1 (en) Light source
KR100549698B1 (en) Heating structure using porous carbon fiber activated and Heater having the structure
US4857709A (en) Electric cooking unit having an electric lamp with a helical filament contact with the lamp vessel wall
JP2000077165A (en) Radiation-type heating element
JP2000113971A (en) Radiation heater element
JP2000113963A (en) Carbon heater element and its manufacture
JP2000082574A (en) Carbon heating element and its manufacture
JP3834320B2 (en) Heating equipment, drying equipment, cooking equipment, copiers, printing machines, and industrial paint dryers with infrared bulbs
JP2000150123A (en) Heating element
JP3924956B2 (en) High frequency heating device
JP3843665B2 (en) Heater lamp
JP3558161B2 (en) Heating roller
JP2000150115A (en) Heater
JP4741929B2 (en) Infrared bulb and heating device
JP2001210454A (en) Tubular heater and heating equipment
KR200200444Y1 (en) Filament for heater
US1976149A (en) Lamp
KR200165758Y1 (en) Cathode assembly for braun tube
JP2000173748A (en) Heating element
JP2001035639A (en) Heating element
GB1597794A (en) Sodium lamp
JPH0578142A (en) Optical fiber wire drawing furnace
JP2000243543A (en) Heater
KR200297917Y1 (en) An electric heater using a heating unit of activated carbon fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041122

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050629

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060125