JP2003197353A - 柔軟なグラファイトフェルト発熱体及び赤外線放射方法 - Google Patents
柔軟なグラファイトフェルト発熱体及び赤外線放射方法Info
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- JP2003197353A JP2003197353A JP2002282832A JP2002282832A JP2003197353A JP 2003197353 A JP2003197353 A JP 2003197353A JP 2002282832 A JP2002282832 A JP 2002282832A JP 2002282832 A JP2002282832 A JP 2002282832A JP 2003197353 A JP2003197353 A JP 2003197353A
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- glass housing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 柔軟なグラファイトフェルト発熱体と赤外線
の放射方法を提供すること。 【解決手段】 （ａ）減圧排気されたガラスハウジング
１内に挿入された低灰分含有量の柔軟なグラファイトフ
ェルト材料２、（ｂ）この柔軟なグラファイトフェルト
２に取り付けられた少なくとも１対の電極３、及び
（ｃ）シールされたガラスハウジング１、を含む柔軟な
グラファイトフェルトの発熱体とする。随意に、不活性
ガス５をガラスハウジング１内に封入してもよい。
の放射方法を提供すること。 【解決手段】 （ａ）減圧排気されたガラスハウジング
１内に挿入された低灰分含有量の柔軟なグラファイトフ
ェルト材料２、（ｂ）この柔軟なグラファイトフェルト
２に取り付けられた少なくとも１対の電極３、及び
（ｃ）シールされたガラスハウジング１、を含む柔軟な
グラファイトフェルトの発熱体とする。随意に、不活性
ガス５をガラスハウジング１内に封入してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、柔軟なグラファイ
トフェルトの発熱体と、赤外線の放射方法とに関する。
トフェルトの発熱体と、赤外線の放射方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
種々の電化製品を加熱するのにいろいろな発熱体が開発
されてきた。例えば、伝統的な発熱体は金属のハウジン
グ、石英ガラス材料を使用する。その通電用導体は、対
流と伝導による電気的な熱エネルギー供給体としてのメ
タライズされた加熱ワイヤを使用しているが、経験的に
非効率であることが分かっている。更に、所定速度の熱
放射を行うために、炭素系の材料が利用されている。例
えば、特開平４−３２１８３号公報には、基体の表面に
形成した炭素系材料から作られた導電性膜を備えた発熱
体が開示されている。更に、特開２０００−２９４５４
７号公報には、薄膜を形成するため基板を加熱するため
のグラファイト材料から作られたヒータを含む基板加熱
装置が開示されていて、このヒータは加熱しようとする
基板の直径と同等の形状を有する。
種々の電化製品を加熱するのにいろいろな発熱体が開発
されてきた。例えば、伝統的な発熱体は金属のハウジン
グ、石英ガラス材料を使用する。その通電用導体は、対
流と伝導による電気的な熱エネルギー供給体としてのメ
タライズされた加熱ワイヤを使用しているが、経験的に
非効率であることが分かっている。更に、所定速度の熱
放射を行うために、炭素系の材料が利用されている。例
えば、特開平４−３２１８３号公報には、基体の表面に
形成した炭素系材料から作られた導電性膜を備えた発熱
体が開示されている。更に、特開２０００−２９４５４
７号公報には、薄膜を形成するため基板を加熱するため
のグラファイト材料から作られたヒータを含む基板加熱
装置が開示されていて、このヒータは加熱しようとする
基板の直径と同等の形状を有する。
【０００３】ところが、環境的に安全であって、付随し
て電力的にエネルギー消費量を節約し且つ熱伝導性が低
い効率的な放射発熱体が必要とされている。本発明は、
この必要を満たすものである。
て電力的にエネルギー消費量を節約し且つ熱伝導性が低
い効率的な放射発熱体が必要とされている。本発明は、
この必要を満たすものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３２１８３号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４５４７号公報
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様は、
（ａ）減圧排気されたガラスハウジング内に挿入された
低灰分含有量の柔軟なグラファイトフェルト材料、
（ｂ）この柔軟なグラファイトフェルトに取り付けられ
た少なくとも１対の電極、及び（ｃ）シールされたガラ
スハウジング、を含む柔軟なグラファイトフェルトの発
熱体である。随意に、不活性ガスをガラスハウジング内
に封入してもよい。
（ａ）減圧排気されたガラスハウジング内に挿入された
低灰分含有量の柔軟なグラファイトフェルト材料、
（ｂ）この柔軟なグラファイトフェルトに取り付けられ
た少なくとも１対の電極、及び（ｃ）シールされたガラ
スハウジング、を含む柔軟なグラファイトフェルトの発
熱体である。随意に、不活性ガスをガラスハウジング内
に封入してもよい。
【０００６】本発明のもう一つの態様は、（ａ）ガラス
ハウジング内に柔軟なグラファイトフェルトを入れる工
程、（ｂ）ガラスハウジング内を減圧にする工程、
（ｃ）柔軟なグラファイトフェルトに少なくとも１対の
電極を接続する工程、（ｄ）ガラスハウジングを不活性
ガスとともにシールする工程、及び（ｅ）波長範囲が約
４〜１００μｍの赤外線を放射する工程、を含む、赤外
線を放射するための方法である。
ハウジング内に柔軟なグラファイトフェルトを入れる工
程、（ｂ）ガラスハウジング内を減圧にする工程、
（ｃ）柔軟なグラファイトフェルトに少なくとも１対の
電極を接続する工程、（ｄ）ガラスハウジングを不活性
ガスとともにシールする工程、及び（ｅ）波長範囲が約
４〜１００μｍの赤外線を放射する工程、を含む、赤外
線を放射するための方法である。
【０００７】本発明は、低熱伝導性を達成し、構造が実
質的に均一であり、且つ素早い加熱効率を可能にする。
従来のヒータ発熱体及び赤外線放射方法を最高で約７５
％まで上回るエネルギーの節約が実現する。
質的に均一であり、且つ素早い加熱効率を可能にする。
従来のヒータ発熱体及び赤外線放射方法を最高で約７５
％まで上回るエネルギーの節約が実現する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一つ又はそれ以上の態様
の詳細を、下記の記載でもって説明する。これらの態様
は例示を目的とするものに過ぎず、本発明の本質はこの
ほかの態様でもって実施してもよい。本発明のその他の
特徴と利点は以下の説明から明らかとなろう。
の詳細を、下記の記載でもって説明する。これらの態様
は例示を目的とするものに過ぎず、本発明の本質はこの
ほかの態様でもって実施してもよい。本発明のその他の
特徴と利点は以下の説明から明らかとなろう。
【０００９】本発明の柔軟なグラファイトフェルト発熱
体は、種々の形状、大きさ及び寸法で製造することがで
きる。一つの好ましい形状はストリップ、細長い又は線
状の物品である。それは実質的に均一な構造を持ち、す
なわち長めの長さ、好ましくは２５ｍの長さにわたり平
らであり、且つ実質的に厚さが均一であって、その結果
として絶縁特性が一定となる。この柔軟なグラファイト
フェルト発熱体は、電気ヒータ、暖房装置、空調機、オ
ーブンなどを含むがそれらには限定されない様々な電化
製品に組み込むことができる。更に、本発明を複合材料
においてプラスチックと一緒に使用する場合には、静電
荷が最小限にされる。強烈な放射赤外線は波長が４〜１
００μｍ、好ましくは６〜１４μｍであり、抗菌性、抗
真菌性及び有益な衛生上の成果を発揮する。
体は、種々の形状、大きさ及び寸法で製造することがで
きる。一つの好ましい形状はストリップ、細長い又は線
状の物品である。それは実質的に均一な構造を持ち、す
なわち長めの長さ、好ましくは２５ｍの長さにわたり平
らであり、且つ実質的に厚さが均一であって、その結果
として絶縁特性が一定となる。この柔軟なグラファイト
フェルト発熱体は、電気ヒータ、暖房装置、空調機、オ
ーブンなどを含むがそれらには限定されない様々な電化
製品に組み込むことができる。更に、本発明を複合材料
においてプラスチックと一緒に使用する場合には、静電
荷が最小限にされる。強烈な放射赤外線は波長が４〜１
００μｍ、好ましくは６〜１４μｍであり、抗菌性、抗
真菌性及び有益な衛生上の成果を発揮する。
【００１０】細長い形状の柔軟なグラファイトフェルト
発熱体をガラス製のハウジング１内に入れる。柔軟なグ
ラファイトフェルト２は、繊維質材料等であることがで
きる。ハウジングは、ガラス、石英ガラス、セラミック
等であることができる。好ましくは、柔軟なグラファイ
トフェルトの各端部は電極３に接続される。この電極
は、モリブデン、タングステンその他からなる群より選
ばれる金属材料を使って、例えばモリブデンシート又は
モリブデンワイヤ４の形で製作することができる。電極
はこのほかの類似の材料を使って製作できることが認め
られよう。ガラス管の端部にセラミックのリングを挿入
し、金属ワイヤのもう一つの部品によりそれを通し電極
を引き出す。ハウジングの排気を、“Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ ｏｆＶａｃｕｕｍ”， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｔｅ
ｄ Ｂｏｏｋ Ｎｏ．１５２９０．３８８， ｐ．５１
（１９８６）（その教示は参照によりここに組み入れら
れる）に記載された減圧と加熱により行う。不活性ガス
５又は耐酸化性の別の物質は随意であり、それを後でシ
ールされるガラス管内に充填してもよい。不活性ガスは
アルゴン、ヘリウム等でよい。ハウジングはその後、
“Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｓｉｎｇ
ｓ”， ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ， ｐ．１１７７（１
９９６）（その教示は参照によりここに組み入れられ
る）に記載されたように、約１３００〜１６００℃の温
度で焼結され、シールされる。
発熱体をガラス製のハウジング１内に入れる。柔軟なグ
ラファイトフェルト２は、繊維質材料等であることがで
きる。ハウジングは、ガラス、石英ガラス、セラミック
等であることができる。好ましくは、柔軟なグラファイ
トフェルトの各端部は電極３に接続される。この電極
は、モリブデン、タングステンその他からなる群より選
ばれる金属材料を使って、例えばモリブデンシート又は
モリブデンワイヤ４の形で製作することができる。電極
はこのほかの類似の材料を使って製作できることが認め
られよう。ガラス管の端部にセラミックのリングを挿入
し、金属ワイヤのもう一つの部品によりそれを通し電極
を引き出す。ハウジングの排気を、“Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ ｏｆＶａｃｕｕｍ”， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｔｅ
ｄ Ｂｏｏｋ Ｎｏ．１５２９０．３８８， ｐ．５１
（１９８６）（その教示は参照によりここに組み入れら
れる）に記載された減圧と加熱により行う。不活性ガス
５又は耐酸化性の別の物質は随意であり、それを後でシ
ールされるガラス管内に充填してもよい。不活性ガスは
アルゴン、ヘリウム等でよい。ハウジングはその後、
“Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｓｉｎｇ
ｓ”， ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ， ｐ．１１７７（１
９９６）（その教示は参照によりここに組み入れられ
る）に記載されたように、約１３００〜１６００℃の温
度で焼結され、シールされる。
【００１１】ここで図面を参照すると、図１は本発明の
柔軟なグラファイトフェルト発熱体の一つの態様であ
る。この柔軟なグラファイトフェルト２は、石英ガラス
管１内に収容される。この細長い柔軟なグラファイトフ
ェルトの各端部には電極３があり、この電極３はワイヤ
４につながれている。シールされるガラス管１内に不活
性ガス５が充填される。
柔軟なグラファイトフェルト発熱体の一つの態様であ
る。この柔軟なグラファイトフェルト２は、石英ガラス
管１内に収容される。この細長い柔軟なグラファイトフ
ェルトの各端部には電極３があり、この電極３はワイヤ
４につながれている。シールされるガラス管１内に不活
性ガス５が充填される。
【００１２】本発明のもう一つの態様は、ガラスハウジ
ング内に柔軟なグラファイトフェルトを手で入れる工程
を含む。次に、例えば減圧、加熱等によるような排気の
ための上述の手法に続いて、参照によりその教示がここ
に組み入れられる“Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｖａ
ｃｕｕｍ”の１５１ページに記載のとおりに、柔軟なグ
ラファイトフェルトの各端部にモリブデンワイヤにより
電極を接続する。この工程に続いて、１３００〜１６０
０℃の温度での焼結によりガラスハウジングをシール
し、そして約４〜１００μｍ、好ましくは６〜１４μｍ
の範囲の波長を有する赤外線を放射する。
ング内に柔軟なグラファイトフェルトを手で入れる工程
を含む。次に、例えば減圧、加熱等によるような排気の
ための上述の手法に続いて、参照によりその教示がここ
に組み入れられる“Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｖａ
ｃｕｕｍ”の１５１ページに記載のとおりに、柔軟なグ
ラファイトフェルトの各端部にモリブデンワイヤにより
電極を接続する。この工程に続いて、１３００〜１６０
０℃の温度での焼結によりガラスハウジングをシール
し、そして約４〜１００μｍ、好ましくは６〜１４μｍ
の範囲の波長を有する赤外線を放射する。
【００１３】柔軟なグラファイトフェルトは一般に、商
業的に入手可能であり、また炭素フェルトのグラファイ
ト化により製造してもよい。この方法は、比表面積がよ
り小さくなるのと高真空下でのポンプ引き時間を大きく
減らすのを促進する。４００〜１１００ｇ／ｍ2の全体
重量を基準にして約０．０１〜約０．０６％、好ましく
は約０．０３〜約０．０５％の非常に低い灰分含有量
が、生産プラントでの高純度材料のために不可欠であ
り、そしてグラファイトフェルトの高い耐酸化性を保証
する。実験的な試験により、グラファイトフェルト発熱
体は寿命が長く、そして３０，０００時間より長く使用
に供することができるということが例証される。
業的に入手可能であり、また炭素フェルトのグラファイ
ト化により製造してもよい。この方法は、比表面積がよ
り小さくなるのと高真空下でのポンプ引き時間を大きく
減らすのを促進する。４００〜１１００ｇ／ｍ2の全体
重量を基準にして約０．０１〜約０．０６％、好ましく
は約０．０３〜約０．０５％の非常に低い灰分含有量
が、生産プラントでの高純度材料のために不可欠であ
り、そしてグラファイトフェルトの高い耐酸化性を保証
する。実験的な試験により、グラファイトフェルト発熱
体は寿命が長く、そして３０，０００時間より長く使用
に供することができるということが例証される。
【００１４】当業者は、本発明には本発明の精神及び範
囲から逸脱することなしに多くの広範囲の様々な態様が
可能であることを認めよう。
囲から逸脱することなしに多くの広範囲の様々な態様が
可能であることを認めよう。
【図１】図１は、本発明の柔軟なグラファイトフェルト
発熱体を説明する図である。
発熱体を説明する図である。
１…ハウジング
２…グラファイトフェルト
３…電極
４…ワイヤ
５…不活性ガス
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K092 PP01 PP06 PP20 QA02 QB16
QB26 QC02 QC16 QC20 QC37
QC42 RA03 RB02 RB14 RD10
VV09 VV40
Claims (10)
- 【請求項１】 （ａ）減圧排気されたガラスハウジング
内に挿入された低灰分含有量の柔軟なグラファイトフェ
ルト材料、 （ｂ）この柔軟なグラファイトフェルトに取り付けられ
た少なくとも１対の電極、及び （ｃ）シールされたガラスハウジング、を含む柔軟なグ
ラファイトフェルト発熱体。 - 【請求項２】 （ｄ）前記ガラスハウジング内に封入さ
れた不活性ガス、を更に含む、請求項１記載の柔軟なグ
ラファイトフェルト発熱体。 - 【請求項３】 前記不活性ガスがアルゴン及びヘリウム
からなる群より選ばれる、請求項２記載の発熱体。 - 【請求項４】 前記ガラスハウジングがガラス、石英ガ
ラス及びセラミックからなる群より選ばれる、請求項１
から３までのいずれか一つに記載の発熱体。 - 【請求項５】 前記対の電極がモリブデン及びタングス
テンからなる群より選ばれる、請求項１から４までのい
ずれか一つに記載の発熱体。 - 【請求項６】 前記対の電極がモリブデンワイヤにより
前記柔軟なグラファイトフェルトの各端部に配置され
る、請求項５記載の発熱体。 - 【請求項７】 （ａ）ガラスハウジング内に柔軟なグラ
ファイトフェルトを入れる工程、 （ｂ）ガラスハウジング内を減圧にする工程、 （ｃ）柔軟なグラファイトフェルトに少なくとも１対の
電極を接続する工程、 （ｄ）ガラスハウジングを不活性ガスとともにシールす
る工程、及び （ｅ）波長範囲が約４〜１００μｍの赤外線を放射する
工程、を含む、赤外線を放射するための方法。 - 【請求項８】 前記波長範囲が約６〜１４μｍである、
請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 請求項１から６までのいずれか一つに記
載の柔軟なグラファイトフェルト発熱体を含む電化製
品。 - 【請求項１０】 請求項７又は８記載の方法により製作
された柔軟なグラファイトフェルト発熱体を含む電化製
品。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN01255970.9 | 2001-09-27 | ||
| CN01255970U CN2502480Y (zh) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 炭素纤维电热器件 |
| US10/141,436 US6741805B2 (en) | 2001-09-27 | 2002-05-07 | Flexible graphite felt heating elements and a process for radiating infrared |
| US10/141436 | 2002-05-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197353A true JP2003197353A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=27614074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002282832A Pending JP2003197353A (ja) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | 柔軟なグラファイトフェルト発熱体及び赤外線放射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003197353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101962937B1 (ko) * | 2018-09-07 | 2019-03-27 | (주)프로젠 | 탄소소재 펠트 발열장치 및 이의 제조방법 |
| KR20200085151A (ko) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 유인철 | 탄소소재 펠트 발열장치가 구비된 발열의류 |
| CN112695486A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-23 | 宁晋晶兴电子材料有限公司 | 一种高纯石墨毡的制备方法及晶硅炉 |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002282832A patent/JP2003197353A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101962937B1 (ko) * | 2018-09-07 | 2019-03-27 | (주)프로젠 | 탄소소재 펠트 발열장치 및 이의 제조방법 |
| WO2020050603A1 (ko) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | (주)프로젠 | 탄소소재 펠트 발열장치 및 이의 제조방법 |
| KR20200085151A (ko) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 유인철 | 탄소소재 펠트 발열장치가 구비된 발열의류 |
| KR102153120B1 (ko) * | 2019-01-04 | 2020-09-07 | 유인철 | 탄소소재 펠트 발열장치가 구비된 발열의류 |
| CN112695486A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-23 | 宁晋晶兴电子材料有限公司 | 一种高纯石墨毡的制备方法及晶硅炉 |
| CN112695486B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-03-14 | 包头晶澳太阳能科技有限公司 | 一种高纯石墨毡的制备方法及晶硅炉 |
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