JP2007066594A - Infrared lamp - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、放射透過性バルブの内部に主成分を炭素系物質とする発熱体を備えた赤外線ランプに関する。 The present invention relates to an infrared lamp provided with a heating element whose main component is a carbon-based substance inside a radiation transmissive bulb.
従来の放射透過性バルブ内部にコイル状の炭素系発熱体を収納した赤外線ランプは、遠赤外域に波長を持つことや、突入電流が無いことから、高効率ランプとして暖房器具等に用いられている。通常、炭素系発熱体は連続する一体の発熱体から形成されており、配光・熱分布は炭素系発熱体のコイルピッチの密度により調整されている。(例えば、特許文献1)
上記した特許文献1の技術は、熱分布を調整するために炭素系発熱体のコイルピッチを調整するのは容易ではないことから熱分布の調整が困難であった。また、一体の炭素系による発熱体の場合、コイル状の炭素系発熱体の強度の問題からヒータランプの長尺化が難しいという問題があった。 In the technique of Patent Document 1 described above, it is difficult to adjust the coil distribution of the carbon-based heating element in order to adjust the heat distribution, and thus it is difficult to adjust the heat distribution. In addition, in the case of a heating element made of an integral carbon system, there has been a problem that it is difficult to lengthen the heater lamp due to the strength problem of the coiled carbon heating element.
この発明の目的は、コイル状の炭素系発熱体を用いた赤外線ランプ長の長尺化を実現した赤外線ランプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an infrared lamp that realizes a long infrared lamp using a coiled carbon-based heating element.
上記した課題を解決するために、この発明の赤外線ランプでは、放射透過性バルブと、前記バルブ内に配置された導電性の複数の金属部材および該複数の金属部材の間に電気的に接続された炭素系を主成分とするコイル状の複数の発熱体と、不活性ガスを封入するとともに、前記金属部材および前記発熱体を収容した状態で封止した封止部とを具備したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the infrared lamp of the present invention, a radiation transmissive bulb, a plurality of conductive metal members disposed in the bulb, and the plurality of metal members are electrically connected. And a plurality of coil-shaped heating elements mainly composed of carbon, and a sealing portion that seals the metal member and the heating element while enclosing an inert gas. And
また、放射透過性バルブと、前記バルブ内に配置された炭素系を主成分とするコイル状の発熱体と、不活性ガスを封入するとともに、前記金属部材および前記発熱体を収容した状で封止した封止部とを具備し、前記発熱体を二重構造としたことを特徴とする。 In addition, a radiation transmissive bulb, a carbon-based heating element mainly composed of carbon disposed in the bulb, and an inert gas are sealed, and the metal member and the heating element are enclosed. The heat generating element has a double structure.
この発明によれば、コイル状の炭素系発熱体を用いた赤外線ランプ長の長尺化を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize a long infrared lamp using a coiled carbon-based heating element.
以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1〜図3は、それぞれこの発明の赤外線ランプの第1の実施形態について説明するためのもので、図1は全体構成を示す構成図、図2は図1の要部を拡大して示す側面図、図3は図2要部の斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 are diagrams for explaining a first embodiment of an infrared lamp according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. FIG. 3 is a perspective view of the main part of FIG.
図1において、11は赤外線ランプであり、例えば食品保温用や暖房用等のヒータとして多用される管型であり、放射透過性を有する例えば管径φ8mm石英ガラス製等のバルブ12を有する。バルブ12には、その内部に炭素系物質を含む焼結体で形成された線径φ1.0mm程度のコイル状に巻回されたカーボンコイル13を複数配置する。
In FIG. 1,
複数のカーボンコイル13の間には、導電性で非発光の金属部材であるモリブデンテンコイル14を介在させている。
Molybdenum ten
図2、図3に示すようにモリブデンコイル14は、ブルブ12内で軸方向に同心状態に保持させるためのアンカー141,142とこれらを一体形成させる連結部143と両側の支持部144,145から構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
カーボンコイル13と隣り合うモリブデンコイル14の支持部142あるいは143を順次繋ぎ合わせて連結することで発光部分を構成する。カーボンコイル13とモリブデンコイル14の支持部142あるいは143の繋ぎ合わせは、支持部142あるいは143をコイル状に巻回されたカーボンコイル13の連通孔に圧入させることで取り付ける。連結されたカーボンコイル13とモリブデンコイル14の両端は、モリブデンコイル14を位置するようにし、両端に位置したモリブデンコイル14にそれぞれインナーリード線151,152を接続する。バルブ12内には、アルゴン等の不活性ガスを封入する。
The light emitting portion is configured by sequentially connecting and connecting the
バルブ12の軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形扁平状の一対の封止部161,162を形成し、これら封止部161,162内にはバルブ12と膨張係数が近似した導電性の例えばモリブデン(Mo)で形成された矩形箔状の金属箔171,172をそれぞれ埋設している。
A pair of rectangular
金属箔171,172は、内端部にはインナーリード線151,152を、外端部には給電のための一対のアウターリード線181,182をそれぞれ溶接により接続している。アウターリード線181,182は、各封止部151,152から気密に外部へ延出している。
The
このように構成された赤外線ランプのアウターリード線181,182に電力が供給されると、カーボンコイル13の部分が発光する。図4は、このときの熱分布を示している。図4は、赤外線ランプのセンターの熱量(E)を100%とした場合のその周辺の熱量の相対値を表わしている。
When electric power is supplied to the
この実施形態によれば、カーボンコイル13と非発光のモリブデンコイル14を交互に連結させることで長尺のバルブ12においてカーボンコイルの使用が可能となり、広い分布でカーボンコイルから赤外線を発生させることができる。また、非発光部の調整により配光や熱分布の調整も可能となる。
According to this embodiment, the
なお、モリブデンコイルに替えて電流密度iWが2.0×107[A/m2]以下の非発光状態のタングステンコイルを使用した場合でも、広い分布でカーボンコイルから赤外線を発生させる等の効果を奏する。 Even when a non-light-emitting tungsten coil having a current density i W of 2.0 × 10 7 [A / m 2 ] or less is used instead of the molybdenum coil, infrared rays are generated from the carbon coil with a wide distribution, etc. There is an effect.
図5〜図7は、それぞれこの発明の第2の実施形態について説明するためのもので、図5は全体構成を示す構成図、図6は図5の要部を拡大して示す側面図、図7は図5の要部の斜視図である。なお、上記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。 5 to 7 are diagrams for explaining a second embodiment of the present invention, respectively, FIG. 5 is a configuration diagram showing an overall configuration, FIG. 6 is a side view showing an enlarged main part of FIG. FIG. 7 is a perspective view of the main part of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component same as embodiment mentioned above.
この実施形態は、上記実施形態のモリブデンコイル14に替えて、導電性の金属部材であるコイル状に巻回されたタングステンコイル51を仕様するとともに、線径φ0.3mm程度のタングステンコイル51の中間部にアンカー52を取り付けたものである。
In this embodiment, in place of the
カーボンコイル13とタングステンコイル51は、これらを交互に繋ぎ合わせて連結することで発光部分を構成する。タングステンコイル51は両端に位置するようにし、両端に位置したタングステンコイル51にそれぞれ一体的にインナーリード線531,532を形成する。インナーリード線531,532は、それぞれモリブデンで形成された矩形箔状の金属箔171,172の一端に溶接している。
The
カーボンコイル13とタングステンコイル51は、図6、図7に示すように互いが巻きつくように螺合させて繋ぎ合わせる。これにより接着剤や溶接等の特別な接合手段を必要としない。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図8は、この実施形態のアウターリード線181,182に6Aの電流を流し、カーボンコイルのみ、タングステンコイルのみ、カーボンコイルとタングステンコイルを同時に点灯させた場合の任意点の発光波長を測定した結果を示すものである。なお、タングステンを主成分とする金属発熱体は、電流密度iWがiW >2.0×107[A/m2]の関係を満たすときに点灯し、炭素系発熱体は、電流密度iCがiC>3.5×106[A/m2]を満たすときに点灯する。
FIG. 8 shows the result of measuring the emission wavelength at an arbitrary point when a current of 6 A was passed through the
図8で明らかなように、タングステンコイルとカーボンコイルが同時に点灯しているときは、それぞれから発光される波長が合成された分布を得ることができる。要は、短いカーボンコイルをタングステンコイルを繋ぎ合わせて全長を長くした状態下でもカーボンコイルから得られる赤外線の波長の光を得ることができる。 As is apparent from FIG. 8, when the tungsten coil and the carbon coil are lit at the same time, it is possible to obtain a distribution in which the wavelengths emitted from the respective coils are combined. In short, it is possible to obtain light having an infrared wavelength obtained from a carbon coil even in a state in which a short carbon coil is joined to a tungsten coil to increase the overall length.
この実施形態では、複数の炭素系発熱体間にタングステンなどの金属発熱体を設け、電気的および機械的に連結させたことにより、幅広い波長域の赤外線を放射させることが可能となる。 In this embodiment, a metal heating element such as tungsten is provided between a plurality of carbon-based heating elements and is electrically and mechanically connected, so that infrared rays in a wide wavelength range can be emitted.
図9〜図13は、この発明の第3の実施形態について説明するためのもので、図9は全体構成を示す構成図、図10は図9の要部を拡大して示す側面図、図11は図9の等価回路図、図12はカーボンコイルとタングステンコイルの寸法の関係について説明するための説明図、図13は図9実施形態の効果について説明するための説明図である。なお、上記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。 FIGS. 9 to 13 are diagrams for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a configuration diagram showing the overall configuration, and FIG. 10 is an enlarged side view showing the main part of FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of FIG. 9, FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the dimensions of the carbon coil and the tungsten coil, and FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the effect of the embodiment of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component same as embodiment mentioned above.
この実施形態は、図10に示すようにコイルピッチPが0.85mm、内径Diが1.95mm、線径Dlが0.95mmのコイル状に巻回されたカーボンコイル91,92を螺合させて二重コイル状にして封装したものである。二重にされたカーボンコイル91,92の両端には、一端にインナーリード93,94が一体形成されたタングステンコイル95,96の他端が螺合される。インナーリード93,94は、それぞれモリブデンで形成された矩形箔状の金属箔171,172の一端に溶接している。
In this embodiment, as shown in FIG. 10,
図11は、カーボンコイル91,92とインナーリード93,94部分の電気的な等価回路を示すもので、カーボンコイル91,92は並列接続の状態となり2倍の抵抗値となっている。
FIG. 11 shows an electrical equivalent circuit of the
図12は、二重のカーボンコイル91,92と従来の単体カーボンコイルの仕様を示し、図13は図12の仕様に基づくカーボンコイル91,92と単体カーボンコイルの特許結果を示すものである。図に示すように、この発明は印加される電圧値が12Vで同じであっても電流を2倍にできることから電力を2倍にすることができる。 12 shows the specifications of the double carbon coils 91 and 92 and the conventional single carbon coil, and FIG. 13 shows the patent results of the carbon coils 91 and 92 and the single carbon coil based on the specifications of FIG. As shown in the figure, since the current can be doubled even if the applied voltage value is the same at 12 V, the power can be doubled.
この実施形態の場合、2本のカーボンコイルを螺合させて二重の筒状抵抗体とすることで、カーボンコイルに必要以上に負荷を掛けることがなく、高い信頼性の発熱体を得ることができる。また、二重構造のカーボンコイルとしたことから機械的な強度の向上を図り全長を長くすることができ、バルブの全長を長くできる。また、従来と同寸法として場合でも高出力化の実現も可能となる。 In the case of this embodiment, two carbon coils are screwed together to form a double cylindrical resistor, thereby obtaining a highly reliable heating element without applying more load than necessary to the carbon coil. Can do. In addition, since the carbon coil has a double structure, the mechanical strength can be improved and the overall length can be increased, and the overall length of the valve can be increased. Further, even when the dimensions are the same as the conventional one, high output can be realized.
なお、二重構造のカーボンコイルにする考えは、上記第1および第2の実施形態のカーボンコイル13に適用することも可能である。この場合、全カーボンコイル13に二重構造を適用しなくても、目的に応じて任意のカーボンコイルのみ二重構造とすることも可能である。
Note that the idea of using a double-structured carbon coil can also be applied to the
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、上記した実施形態によって把握される技術思想をその効果とともに以下に説明する。 Next, in addition to the technical idea described in the claims, the technical idea grasped by the above-described embodiment will be described below together with the effects thereof.
(1)放射透過性バルブと、前記バルブ内に配置された導電性の複数の金属部材および該複数の金属部材の間に電気的に接続された炭素系を主成分とするコイル状の複数の発熱体と、不活性ガスを封入するとともに、前記金属部材および前記発熱体を収容した状態で封止した封止部とを具備し、前記金属部材をコイル状とし、コイル状の前記発熱体とは螺合により接続してなることを特徴とする赤外線ランプ。
これにより、特別な接着手段を用いることなく、発熱体と金属部材との電気的な結合を実現することができる。
(1) A radiation permeable bulb, a plurality of conductive metal members disposed in the bulb, and a plurality of coil-like components mainly composed of carbon based electrically connected between the plurality of metal members A heat generating member, and a sealing portion that encloses the inert gas and encloses the metal member and the heat generating member, the metal member having a coil shape, and the coil-shaped heat generating member; Is an infrared lamp characterized by being connected by screwing.
Thereby, the electrical coupling between the heating element and the metal member can be realized without using any special bonding means.
(2)放射透過性バルブと、前記バルブ内に配置された炭素系を主成分とするコイル状の発熱体と、不活性ガスを封入するとともに、前記金属部材および前記発熱体を収容した状態で封止した封止部とを具備し、前記発熱体を二重構造とし、その両端にコイル状のタングステンコイルを螺合結合したことを特徴とする赤外線ランプ。
これにより、溶接可能なタングステンコイルを炭素系発熱体の両端に螺合させて結合させたことで、炭素系発熱体の電気的、機械的な接続を容易に実現することができる。
(2) In a state where the radiation permeable bulb, the coiled heating element mainly composed of carbon disposed in the bulb, the inert gas is sealed, and the metal member and the heating element are accommodated An infrared lamp, comprising: a sealed portion, a double structure of the heating element, and a coiled tungsten coil screwed to both ends thereof.
As a result, the weldable tungsten coil is screwed to and bonded to both ends of the carbon-based heating element, so that the electrical and mechanical connection of the carbon-based heating element can be easily realized.
11 赤外線ランプ
12 バルブ
13,91,92 カーボンコイル
14 モリブデンテンコイル
151,152,531,532,93,94 インナーリード線
161,162 封止部
171,172 金属箔
181,182 アウターリード線
51 タングステンコイル
52 アンカー
11
Claims (4)
前記バルブ内に配置された導電性の複数の金属部材および該複数の金属部材の間に電気的に接続された炭素系を主成分とするコイル状の複数の発熱体と、
不活性ガスを封入するとともに、前記金属部材および前記発熱体を収容した状態で封止した封止部とを具備したことを特徴とする赤外線ランプ。 A radiation permeable valve;
A plurality of conductive metal members disposed in the bulb, and a plurality of coil-shaped heating elements mainly composed of a carbon system electrically connected between the plurality of metal members;
An infrared lamp, comprising: an inert gas, and a sealing portion sealed in a state in which the metal member and the heating element are accommodated.
前記バルブ内に配置された炭素系を主成分とするコイル状の発熱体と、
不活性ガスを封入するとともに、前記金属部材および前記発熱体を収容した状態で封止した封止部とを具備し、
前記発熱体を二重構造としたことを特徴とする赤外線ランプ。 A radiation permeable valve;
A coil-shaped heating element mainly composed of carbon-based material disposed in the bulb;
A sealing portion sealed with an inert gas and sealed in a state in which the metal member and the heating element are accommodated;
An infrared lamp characterized in that the heating element has a double structure.
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JP2019164955A (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 東芝ライテック株式会社 | heater |
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2005
- 2005-08-30 JP JP2005248742A patent/JP2007066594A/en not_active Withdrawn
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