JP2001217063A - 高輻射ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シーズヒータや石英ヒータ、マイカヒータに
おいて、絶縁あるいは腐食の関係でヒータ線を被覆する
ために輻射エネルギーの低下や速熱性が悪いことを防止
する。 【解決手段】 高輻射ヒータは箔状電熱線１１を棒状の
耐熱絶縁体１２に螺旋状の切り込み溝１５を設け、切り
込み溝１５に箔状電熱線１１を巻回した状態で透明かつ
赤外線の透過率の良い外装体１６に挿入する構成とし
た。従って箔状電熱線１１から強力な輻射エネルギーが
得られ、また箔状電熱線１１の熱膨張による垂れ下がり
を防止し、高い安全性と耐久信頼性、高速熱性が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱用ヒータ、特
に調理器や電気暖房器などに用いる高輻射ヒータに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の調理器や暖房器に用いられる電気
ヒータは、ほとんどがシーズヒータや石英管ヒータ、マ
イカヒータまたはニクロムヒータである。

【０００３】図４に示すようにシーズヒータは電熱線１
と絶縁材２と封止材３と保護管４で棒状に構成されてい
る。通電時には保護管４の表面温度が７００〜８００℃
となり被加熱物を加熱する。石英管ヒータは保護管４を
石英管としたもので、構造の基本はシーズヒータと同様
である。マイカヒータは図５に示すようにマイカ板５に
電熱線６を巻き付け、更に２枚のマイカ板７、８で挟み
固定した構成となっており、通電時はヒータ線がマイカ
板を加熱して５００℃程度となり、マイカ板の２次輻射
によって被加熱物を加熱する。ニクロムヒータは図６に
示すように螺旋状のニクロム線９を焼結体１０の溝に固
定した構造である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のシーズヒータや石英ヒータやマイカヒータでは、電熱
線１または６を絶縁あるいは腐食による断線防止あるい
は熱による垂れ防止のために適当な材料で被覆してお
り、電熱線１または６からの輻射エネルギーは被覆材に
よって妨げられ、小さくなってしまうという課題があっ
た。また、ニクロムヒータは輻射面であるニクロム線の
形状が線状であるため立ち上がり特性が悪く、更にヒー
タが上面に配置された一般的な箱型調理器に於いては電
熱線が熱により垂れ下がるという課題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、本発明の電気ヒータは電気抵抗発熱体である
箔状電熱線を中空あるいは棒状の耐熱絶縁体に設けた箔
状電熱線の厚み以上の深さを有する螺旋状の切り込み溝
に巻回した状態で透明かつ赤外線の透過率の良い外装体
に挿入する構成にしている。

【０００６】上記発明によれば、箔状電熱線からの輻射
エネルギーが被加熱物に効率よく伝達され、箔状の電熱
線を確実に保持、固定できる安全なで耐久性に優れた熱
性のヒータを提供することが出来るものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる高輻射
ヒータは、棒状の耐熱絶縁体に箔状電熱線の螺旋状に巻
回した状態で赤外線の透過率の良い外装体に挿入するも
のである。そして、輻射特性の良い泊状電熱線を耐熱絶
縁体に螺旋状に巻き付けているため高輻射特性が得るこ
とができる。

【０００８】本発明の請求項２にかかる高輻射ヒータ
は、耐熱絶縁体に螺旋状の切り込み溝を設け、前記切り
込み溝に沿って箔状電熱線を巻回した構成にしたもので
ある。そして、箔状電熱線を耐熱絶縁体の切り込み溝に
挿入するため箔状電熱線の熱膨張時の垂れ下がりや左右
への移動を防止することが出来る。

【０００９】本発明の請求項３にかかる高輻射ヒータ
は、切り込み溝の深さを少なくとも前記箔状電熱線の厚
さ以上としたものである。そして切り込み溝の深さを電
熱線の厚さ以上にすることで熱収縮を繰り返した状態で
箔状電熱線が伸びて垂れ下がりや左右での移動すること
がなくなることで安全性、耐久信頼性に優れた高輻射の
ヒータにすることが出来る。

【００１０】本発明の請求項４にかかる高輻射ヒータ
は、耐熱絶縁体を中空にしたものである。そして箔状電
熱線を中空の耐熱絶縁体に螺旋状に巻き付けているの
で、ヒータの熱容量が小さくなるためより一層速熱性の
高いヒータにすることができる。

【００１１】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例について
図面を用いて説明する。

【００１２】図１は本発明の実施例１の高輻射ヒータを
示す平面図、図２は同高輻射ヒータの斜視図である。

【００１３】図１、図２において、１１は箔状電熱線、
１２は耐熱絶縁体である。箔状電熱線１１は各々の箔状
電熱線１１の通電時における熱膨張によっても絶縁が確
保できるピッチで耐熱絶縁体１２に螺旋状の切り込み溝
１５を設け、切り込み溝１５に沿って箔状電熱線１１が
巻き付けられている。ここで箔の厚みは５０μmとし、
耐熱絶縁体１２の切り込み溝１５の深さは５０μm以上
としている。なお、箔の厚みを５０μmに設定する理由
は箔の耐久性及び色温度の両面を考慮してセッティング
したものである。

【００１４】前記発熱体が輻射特性の良い箔状電熱線１
１の輻射面１３に接触しないように赤外線の透過がよい
外装体１６に挿入されている。外装体１６は結晶化ガラ
スもしくは９６％シリカガラスなどのパイプである。こ
の構成により箔状電熱線１１からの強い輻射エネルギー
が被加熱物に効率よく伝達される。また、箔状電熱線１
１は耐熱絶縁体１２以外には接触していないので例えば
図５に示すようなマイカヒータに比べ熱伝導による熱損
失が小さく、さらに熱容量も小さいため、電熱線の表面
温度を高温にする事ができ、ステファン・ボルツマンの
法則から高輻射量を得ることができる。

【００１５】次に動作、作用について説明すると、巻き
付け加工後は、箔状電熱線１１を通電加熱すれば変態塑
性により通電後も螺旋形状が保持され、箔状電熱線１１
が耐熱絶縁体１２の切り込み溝１５に固定される。その
時切り込み溝の深さは箔状電熱線の厚み以上にすること
で高温時における箔状電熱線の熱膨張による垂れ下がり
や左右への動きを防止することができる。更に非接触状
態で赤外線の透過のよいパイプに挿入した構成にするこ
とで安全性、耐久信頼性に優れて高輻射のヒータを得ら
れるものである。

【００１６】なお、箔の厚みを５０μmとしているが、
特にこの厚みに限定するものではない。切り込み溝１５
の深さに関しても箔の厚み以上であれば目的とする効果
が十分得られるものであり、数値を限定するものではな
い。

【００１７】なお、外装体１６は結晶化ガラスもしくは
９６％シリカガラスなどのパイプで説明したが、透明で
かつ赤外線の透過率の良いものであれば良いのは言うま
でもないことである。

【００１８】なお、切り込み溝が箔状電熱線の厚みより
薄ければ、固定することが出来ないため切り込み溝は少
なくとも箔状電熱線の厚み以上とする方が熱収縮を繰り
返した状態で伸びて垂れ下がりや左右での移動すること
がなくなるため良いのは言うまでもないことである。

【００１９】なお、本発明の実施例において棒状の耐熱
絶縁体は丸い棒状で説明したが、絶縁体そのものの加工
性がよくて、かつ、生産性が良くて、かつ、耐熱性が良
くて、電熱線の巻回作業性の良いなどの性能を満足する
もので有れば、形状はどんな形状（丸棒状、角棒状、楕
円形棒状等）でも良いのは言うまでもないことである。

【００２０】なお、本発明の高輻射ヒータは、調理器の
加熱用ヒータや電気暖房器の加熱用ヒータとして開発さ
れたがそれ以外の用の用途であっても有用に利用できる
のは言うまでもないことである。

【００２１】（実施例２）図３は本発明の実施例２の高
輻射ヒータを示す斜視図である。

【００２２】実施例２において実施例１と異なる点は絶
縁材に中空の耐熱絶縁体１４を用いた点である。本実施
例では中空耐熱絶縁体１４にアルミナパイプを用いてい
る。

【００２３】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し説明は省略する。

【００２４】次に動作、作用について説明すると、箔状
電熱線１１を中空耐熱絶縁体１４に巻き付けた構造にす
ることでヒータの熱容量が著しく小さくなって箔状電熱
線１１の赤熱時間が短縮され速熱性を一段と向上させる
ことが出来るものである。

【００２５】なお、中空耐熱絶縁体１４にアルミナパイ
プを用いているが、ムライトパイプなど他の耐熱材料を
用いても同様の効果を得ることが出来るものである。

【００２６】更に外装体１６と同材料質のもの、例えば
外装体１６をネオセラム管として耐熱絶縁体１４も同様
のネオセラム管にすることも可能であり同様の効果が得
られると同時にヒータとしてのコストダウンが図られよ
り経済的なヒータを得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の高輻射ヒー
タは輻射特性の良い箔状電熱線を耐熱絶縁体に螺旋状に
巻き付け、更に非接触状態で赤外線の透過のよいパイプ
に挿入した構成としているので高輻射が得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における高輻射ヒータの平面
図

【図２】同高輻射ヒータの要部斜視図

【図３】本発明の実施例２における高輻射ヒータの要部
斜視図

【図４】従来のシーズヒータの概略断面図

【図５】従来のマイカヒータの斜視図

【図６】従来のニクロムヒータの斜視図

【符号の説明】

１１ 箔状電熱線 １２ 耐熱絶縁体 １４ 中空耐熱絶縁体 １５ 切り込み溝 １６ 外装体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】棒状の耐熱絶縁体に箔状発熱体を螺旋状に
   巻回した状態で赤外線の透過率の良い外装体に挿入した
   ことを特徴とする高輻射ヒータ。
2. 【請求項２】耐熱絶縁体に螺旋状の切り込み溝を設け、
   前記切り込み溝に沿って箔状発熱体を巻回した構成の請
   求項１記載の高輻射ヒータ。
3. 【請求項３】切り込み溝の深さを少なくとも前記箔状発
   熱体の厚さ以上とした請求項２記載の高輻射ヒータ。
4. 【請求項４】耐熱絶縁体を中空にした請求項１ないし３
   のいずれか１項記載の高輻射ヒータ。