JP3834319B2 - Infrared bulb, heating / heating device, and method of manufacturing infrared bulb - Google Patents
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Description
本発明は、物を加熱する加熱装置及び室内等を暖める暖房装置(以下、加熱・暖房装置という)に使用される赤外線電球に関するものであり、特に、発熱体として炭素系物質を使用して熱源として優れた機能を有する赤外線電球、その赤外線電球を用いた加熱・暖房装置、及び赤外線電球の製造方法に関する。 The present invention relates to an infrared bulb used for a heating device for heating an object and a heating device for heating a room or the like (hereinafter referred to as a heating / heating device), and in particular, a heat source using a carbon-based material as a heating element. The present invention relates to an infrared bulb having an excellent function, a heating / heating device using the infrared bulb, and a method for manufacturing the infrared bulb.
従来の赤外線電球は、長期間使用すると消費電力が異常に高くなり、場合によっては発熱部分が溶断するという問題があった。以下、この問題について説明する。
従来より熱源として使用されている赤外線電球としては、タングステンスパイラルフィラメントを多数個のタングステンサポートにより硝子管の中心部に保持したものが用いられている。しかしながら、タングステンの赤外線放射率は30〜39%と低く、また、点灯時の突入電流も高い。さらに、タングステンスパイラルフィラメントを硝子管の中心部に保持するためには、多数個のタングステンサポートを使用する必要があり、その組立は簡単なものではなかった。特に、高出力を得るために複数本のタングステンスパイラルフィラメントを硝子管に封入することは非常に困難であった。
Conventional infrared bulbs have a problem in that power consumption becomes abnormally high when used for a long period of time, and in some cases, a heat generating portion is melted. Hereinafter, this problem will be described.
Conventionally, as an infrared light bulb that has been used as a heat source, a tungsten spiral filament held in the center of a glass tube by a number of tungsten supports is used. However, the infrared emissivity of tungsten is as low as 30 to 39%, and the inrush current during lighting is also high. Furthermore, in order to hold the tungsten spiral filament at the center of the glass tube, it is necessary to use a large number of tungsten supports, and the assembly is not easy. In particular, it was very difficult to enclose a plurality of tungsten spiral filaments in a glass tube in order to obtain a high output.
これらの問題点を解決するために、タングステンスパイラルフィラメントに代えて、棒状に形成された炭素系物質を発熱体として使用する赤外線電球が従来から提案されている。そのような従来の赤外線電球としては、例えば、本発明と同一出願人による、特開平11−54092号公報(特許文献1)に開示された赤外線電球がある。炭素系物質は赤外線放射率が78〜84%と高いため、発熱体として炭素系物質を用いることで赤外線電球の赤外線放射率も高くなる。また、炭素系物質は、温度上昇とともに抵抗値が低下する負の抵抗温度特性を有するため、点灯時の突入電流を低く出来るという大きな特徴も有している。 In order to solve these problems, an infrared bulb using a carbon-based material formed in a rod shape as a heating element instead of a tungsten spiral filament has been proposed. As such a conventional infrared bulb, for example, there is an infrared bulb disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-54092 (Patent Document 1) by the same applicant as the present invention. Since the carbon-based material has a high infrared emissivity of 78 to 84%, the infrared emissivity of the infrared light bulb is increased by using the carbon-based material as the heating element. In addition, since the carbon-based material has a negative resistance temperature characteristic in which the resistance value decreases as the temperature rises, the carbon-based material also has a great feature that the inrush current during lighting can be reduced.
図20及び図21は、炭素系物質を発熱体として使用した、特許文献1に記載された従来の赤外線電球を示す正面図である。図20の(a)は、1本の発熱体200を硝子管100内に封入した従来の赤外線電球のリード線導出部の構造を示す図である。図20の(b)は、図20の(a)の赤外線電球の発熱体200とリード線104との接続部の部分拡大図である。図21は、2本の発熱体200a,200bを硝子管内に封入した従来の赤外線電球の発熱体200a,200bとリード線104の接続部分を示す部分拡大図である。なお、図20の(a)は、赤外線電球の一方の端の構造を示したものであり、この赤外線電球の他方の端も同様の構造となっている。また、図21に示した赤外線電球は、図に示した2本の発熱体200a,200bとリード線104の接続部以外は、図20の(a)と同様の構造となっている。
20 and 21 are front views showing a conventional infrared light bulb described in
図20の(a)において、従来の赤外線電球は、炭素系物質よりなる棒状に形成された発熱体200の端に、コイル状に巻かれた金属線102が巻回されている。このコイル状の金属線102の端部は金属箔スリーブ103に覆われており、この金属箔スリーブ103は発熱体200の端にカシメにより固着されている。金属箔スリーブ103の一端には、途中にスプリング状に巻かれたコイル部分105を有する金属線からなる内部リード線104が電気的に接合されている。この内部リード線104のもう一方の端には、モリブデン箔107の一端がスポット溶接されている。さらに、そのモリブデン箔107の他端には、モリブデン線からなる外部リード線108が溶接されている。このように一連に接続された、発熱体200、金属箔スリーブ103、内部リード線104、モリブデン箔107、外部リード線108が硝子管100内に挿入され配置されている。硝子管100の内部にはアルゴン、窒素などの不活性ガスが封入されており、モリブデン箔107の部分で硝子管100が溶融接合されて赤外線電球は完成する。
In FIG. 20A, in the conventional infrared light bulb, a
図21は、従来の他の赤外線電球の内部を示す斜視図であり、従来の赤外線電球における2本の発熱体200a,200bと金属リード線104との接続部の構造を示している。図21に示すように、この従来の赤外線電球は2本の発熱体200a,200bを1本の硝子管(図示省略)に封入した構造である。図21の赤外線電球は、発熱体200a,200bの各端部にコイル状の金属線102a,102bを巻回した後、金属箔スリーブ106を挿入している。挿入された金属箔スリーブ106は発熱体200a,200bの端部にカシメにより固着されている。この金属箔スリーブ106には、途中にスプリング状に巻かれたコイル部分105を有する金属リード線104が電気的に接合されている。
FIG. 21 is a perspective view showing the inside of another conventional infrared light bulb, and shows the structure of the connecting portion between the two
上記の構造を有する赤外線電球は、発熱体に炭素系物質を用いているため、優れた赤外線放射率を有するが、次の問題を有していた。
すなわち、図20の構造の従来の赤外線電球において、赤外線電球のワット数が大きくなると、つまり消費電力が大きくなると、コイル状の金属線102が高温になる。その結果、本構造の赤外線電球を長期間使用した場合、発熱体200とコイル状の金属線102と金属箔スリーブ103との接続部の接触抵抗が温度上昇のために増大する。これにより、従来の赤外線電球は接続部が異常に発熱するという問題があった。また、コイル状の金属線102と金属スリーブ103との接続部の温度が長期間にわたり上昇し続けると、最悪の場合にはこの接合部の温度が高くなって溶断してしまう恐れもあった。さらに、熱のサイクルにより発熱体200とコイル状の金属線102との熱膨張率の差によるストレスが加わり、使用当初より接触抵抗が大きくなり接続部の温度の上昇を加速させていた。
The infrared light bulb having the above structure has an excellent infrared emissivity because it uses a carbon-based material as a heating element, but has the following problems.
That is, in the conventional infrared light bulb having the structure of FIG. 20, when the wattage of the infrared light bulb increases, that is, when the power consumption increases, the
また、図21に示した2本の発熱体200a,200bを有する赤外線電球の構造においては、以下のような問題を有していた。
すなわち、2本の発熱体200a,200bの両端を金属箔スリーブ106でカシメる工程において、2本の発熱体200a,200bが均一な張力あるいは圧縮力でカシメられれば問題はないが、張力あるいは圧縮力のバランスが崩れた状態においてカシメられることも起こりうる。そのようにしてカシメられた従来の赤外線電球において、発熱体200a,200bを発熱させると、2本の発熱体200a,200bは異なる状態で熱膨張する。このため、発熱体200a,200bに加わる張力あるいは圧縮力のバランスの崩れがより大きくなる。特にカシメ状態のバランスが悪い場合には、張力あるいは圧縮力の大きくかかった方の炭素系発熱体が破断するときがあった。
Further, the structure of the infrared light bulb having the two
That is, in the process of crimping both ends of the two
次に、従来の赤外線電球における指向性の問題について説明する。
赤外線電球は、輻射する赤外線により物を加熱する加熱装置又は室内等を暖める暖房装置に用いられている。このような従来の赤外線電球としては、図22に示すような構成の赤外線電球が知られている。図22は、従来の赤外線電球の一例を示す平面図である。図23は図22に示した従来の赤外線電球の斜視図である。図22及び図23において、赤外線電球の中央部分は図示された両側部分の記載から容易に理解されるため、いずれの図においても赤外線電球の中央部分の図示を省略している。
Next, the problem of directivity in the conventional infrared bulb will be described.
Infrared light bulbs are used in heating devices that heat objects with radiated infrared rays or heating devices that heat indoors. As such a conventional infrared bulb, an infrared bulb configured as shown in FIG. 22 is known. FIG. 22 is a plan view showing an example of a conventional infrared bulb. FIG. 23 is a perspective view of the conventional infrared light bulb shown in FIG. 22 and 23, since the central portion of the infrared light bulb can be easily understood from the description of the illustrated both side portions, the central portion of the infrared light bulb is not shown in any of the drawings.
図22及び図23に示した従来の赤外線電球は、実質的に円筒形状のガラス管201、このガラス管201の両端部に埋め込まれた金属箔205、ガラス管201の内部に気密に封入された発熱体240と内部リード線204とにより構成されている。発熱体240は、ニクロム又はタングステン等により構成された抵抗線をコイル状に巻回したものである。内部リード線204は発熱体240の両端と金属箔205とをそれぞれ接続する。これにより、発熱体240は、金属箔205と電気的に接続されると共に、両側の内部リード線204により適度に引っ張られて安定に固定される。この時、コイル状の発熱体240の中心軸は円筒形状のガラス管201の中心軸と実質的に同軸となるよう配置される。
The conventional infrared light bulb shown in FIG. 22 and FIG. 23 is hermetically sealed inside a
図22及び図23に示すように、両側の金属箔205には外部リード線206がそれぞれ接続されている。両側から導出している外部リード線206に電圧を印加すると、発熱体240内に電流が流れ、その電流に対する発熱体240の抵抗により発熱体240から熱が生じる。このとき、発熱体240からは赤外線が輻射される。
As shown in FIGS. 22 and 23,
図24の(a)は図23に示した赤外線電球の発熱体240が輻射する赤外線の強度分布曲線270のグラフである。図24の(b)は図23に示した赤外線電球の発熱体240を有する部分の横断面図である。図24の(a)、(b)に示されているx軸及びy軸は、図23に示した発熱体240の軸方向に対して垂直な平面内における直交座標軸である。図24の(a)、(b)において、原点0が発熱体240の中心軸に相当する。図24の(a)のグラフにおいて、半径方向が赤外線の輻射強度を示し、円周方向が発熱体240の軸方向に対して垂直な平面における中心軸に対する角度を示している。この角度はx軸の正方向からの角度により示される。
FIG. 24A is a graph of an infrared
強度分布曲線270は、発熱体240に一定の電圧を印加したとき、発熱体240の中心軸(図24の原点0)から一定の距離の地点における微少な一定の面積内に到達する赤外線量を測定して得た。
図24の(a)の強度分布曲線270により示されているように、発熱体240は赤外線を全方位に実質上同じ強度で輻射する。これは、図24の(b)に示されているように、発熱体240の横断面形状が実質的に軸対称で円形状を有することに起因する。
このように全方位に実質上同じ強度で輻射される等方的な赤外線により、発熱体240から熱が外部へと伝えられ、外部の加熱や周囲の暖房に利用される。
上記のように構成された従来の赤外線電球において、赤外線の輻射強度に指向性を持たせたい場合には、例えば、赤外線用反射板を赤外線電球の外側に設置する構成が知られている。
The
As shown by the
In this way, heat is transmitted from the
In the conventional infrared light bulb configured as described above, when it is desired to provide directivity to the infrared radiation intensity, for example, a configuration in which an infrared reflector is installed outside the infrared light bulb is known.
図25は、従来の赤外線電球に赤外線用反射板280を設けた例を示す斜視図であり、赤外線電球と赤外線用反射板280との位置関係を示している。赤外線用反射板280は半円筒形状であり、発熱体240の半分を囲むように発熱体240と同軸に配置されている。
FIG. 25 is a perspective view showing an example in which an infrared
図26の(a)は赤外線用反射板280が設けられた赤外線電球から輻射される赤外線を示す強度分布曲線271のグラフである。図26の(b)は図25に示した赤外線用反射板280を持つ赤外線電球の発熱体240を有する部分の横断面図である。図26の(a)、(b)に示されているx軸及びy軸は、図25に示した発熱体240の軸方向に対して垂直な平面内における直交座標軸である。赤外線用反射板280の反射面と対向する向きをx軸の負の向きとする。図26の(a)、(b)において、原点0が発熱体240の中心軸に相当する。図26の(a)のグラフにおいて、半径方向が赤外線の輻射強度を示し、円周方向が発熱体240の軸方向に対して垂直な平面における中心軸に対する角度を示している。この角度はx軸の正方向からの角度により示される。図26の(a)において、輻射強度を示す同心円状の目盛は、前述の図24の(a)の目盛と同じ値である。また、輻射強度の測定方法は図24の(a)の場合と同様である。
図26の(a)に示されているように、赤外線用反射板280を設けることにより、x軸の正の向きを中心として、赤外線電球の片側にだけ赤外線が強く輻射される。
As shown in FIG. 26 (a), by providing the
上記のように、従来の赤外線電球は赤外線の輻射が等方的な強度分布を示している。そのため、赤外線の輻射に指向性を持たせるには、赤外線電球の外部に赤外線用反射板を設ける必要があった。
しかし、赤外線用反射板の赤外線反射率は経年変化や汚れの付着により劣化しやすい。従って、赤外線輻射の強度分布はその輻射する方向により異なってくる。更に、赤外線反射率の低下に伴って反射板自体に吸収される赤外線量も増加する。このような加熱・暖房装置を長期間使用していると、輻射効率が悪くなり、予期しない部分が過熱されるおそれがあった。
As described above, the conventional infrared light bulb has an isotropic intensity distribution of infrared radiation. Therefore, in order to give directivity to infrared radiation, it is necessary to provide an infrared reflector outside the infrared bulb.
However, the infrared reflectance of the infrared reflector is likely to deteriorate due to secular change and dirt. Accordingly, the intensity distribution of infrared radiation varies depending on the direction of radiation. Furthermore, the amount of infrared rays absorbed by the reflector itself increases as the infrared reflectance decreases. When such a heating / heating device is used for a long time, the radiation efficiency is deteriorated, and an unexpected part may be overheated.
更に、上記のように等方的な輻射強度分布を有する赤外線電球に対して半円筒形状の赤外線用反射板を設けることにより得られる輻射強度分布は、図26の(a)に示したように、一般的に片側の広い範囲において実質的に同じ強度である。従って、従来の赤外線電球においては、輻射強度をより限られた範囲だけで大きくし、それ以外の範囲では小さく抑えるという指向性を高めることは困難であった。この結果、従来の加熱・暖房装置を局所的な加熱に対して用いる場合には、加熱効率が悪くなるという問題があった。 Furthermore, the radiation intensity distribution obtained by providing a semi-cylindrical reflector for an infrared bulb having an isotropic radiation intensity distribution as described above is as shown in FIG. In general, the strength is substantially the same in a wide range on one side. Therefore, in the conventional infrared bulb, it has been difficult to increase the directivity of increasing the radiation intensity only in a more limited range and suppressing it in the other ranges. As a result, when the conventional heating / heating device is used for local heating, there is a problem that the heating efficiency is deteriorated.
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、長期間使用しても消費電力が大きくなることがなく、かつ長期間使用による発熱部分の溶断を防止し、優れた指向性を有する信頼性の高い赤外線電球を提供することを目的とする。また、本発明は、赤外線用反射板の反射率の低下が赤外線の輻射強度の方向分布に与える影響を従来のものより小さく抑えると共に、赤外線の輻射強度の指向性を従来のものより強くすることを目的とする。本発明は、特別の反射板を用いることなく赤外線の輻射強度が指向性を有する赤外線電球、加熱・暖房装置、及びその製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and does not increase power consumption even when used for a long period of time. An object of the present invention is to provide a highly reliable infrared light bulb having the characteristics. In addition, the present invention suppresses the influence of the decrease in the reflectance of the infrared reflector on the direction distribution of the infrared radiation intensity, and makes the directivity of the infrared radiation intensity stronger than the conventional one. With the goal. The present invention provides an infrared bulb, a heating / heating device, and a method for manufacturing the same, in which infrared radiation intensity has directivity without using a special reflector.
本発明に係る赤外線電球は、実質的に板形状を有し、幅が厚さに対して5倍以上であり、結晶化炭素、抵抗値調整物質、及びアモルファス炭素の混合物からなる炭素系物質で形成された発熱体、
前記発熱体を内部に気密に封入するガラス管、
前記ガラス管の両端部に埋め込まれ、前記発熱体の両端と電気的にそれぞれ接続され、外部の電気回路と電気的に接続されるための電極、
前記発熱体の両端部にそれぞれ固定され、前記発熱体と電気的に接続された接続具、及び、
所定の張力で前記発熱体の両端を引っ張るように前記接続具と前記電極とに固定され、前記接続具と前記電極とを電気的に接続するリード線、を有し、
前記接続具が、前記発熱体に流れる電流の方向に直交する面において、前記発熱体の断面積より大きな断面積を有し、前記発熱体からの熱を放熱して前記リード線の過熱を防ぐための放熱ブロックであり、前記発熱体に流れる電流の方向に沿って分割されて、又は前記発熱体に流れる電流の方向に沿って前記発熱体の端部が挿入されるスリットが形成されて、前記発熱体を挟着するよう構成されている。このように構成された本発明によれば、長期間使用による発熱部分の溶断を防止して、信頼性が高く、寿命の長い赤外線電球を得ることができる。
An infrared light bulb according to the present invention is a carbon-based material having a substantially plate shape, a width of 5 times or more of a thickness, and a mixture of crystallized carbon, a resistance value adjusting material, and amorphous carbon. Formed heating element,
A glass tube that hermetically encloses the heating element ;
Electrodes embedded in both ends of the glass tube, electrically connected to both ends of the heating element, and electrically connected to an external electric circuit,
Fixing devices respectively fixed to both ends of the heating element and electrically connected to the heating element; and
A lead wire that is fixed to the connection tool and the electrode so as to pull both ends of the heating element with a predetermined tension, and electrically connects the connection tool and the electrode;
The connector has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the heating element on a surface orthogonal to the direction of the current flowing through the heating element, and dissipates heat from the heating element to prevent overheating of the lead wire. A heat dissipation block, divided along the direction of current flowing through the heating element, or formed with a slit into which an end of the heating element is inserted along the direction of current flowing through the heating element, The heating element is sandwiched. According to the present invention configured as described above, it is possible to obtain an infrared bulb having a high reliability and a long life by preventing fusing of a heat generating portion due to long-term use.
本発明に係る加熱・暖房装置において、赤外線電球は、実質的に板状の形状を有し、幅が厚さに対して5倍以上であり、結晶化炭素、抵抗値調整物質、及びアモルファス炭素の混合物からなる炭素系物質で形成された発熱体と、
前記発熱体を内部に気密に封入するガラス管と、
前記ガラス管の両端部に埋め込まれ、前記発熱体の両端と電気的にそれぞれ接続され、外部の電気回路と電気的に接続されるための電極と、
前記発熱体の両端部にそれぞれ固定され、前記発熱体と電気的に接続された接続具と、
所定の張力で前記発熱体の両端を引っ張るように前記接続具と前記電極とに固定され、前記接続具と前記電極とを電気的に接続するリード線とを有し、
前記接続具が、前記発熱体に流れる電流の方向に直交する面において、前記発熱体の断面積より大きな断面積を有し、前記発熱体からの熱を放熱して前記リード線の過熱を防ぐための放熱ブロックであり、前記発熱体に流れる電流の方向に沿って分割され、前記発熱体を挟着するよう構成されている。
In the heating / heating device according to the present invention, the infrared light bulb has a substantially plate-like shape, the width is 5 times or more of the thickness, crystallized carbon, resistance value adjusting substance, and amorphous carbon A heating element formed of a carbon-based material composed of a mixture of
A glass tube that hermetically encloses the heating element;
Electrodes embedded in both ends of the glass tube, electrically connected to both ends of the heating element, and electrically connected to an external electric circuit;
A fixture that is respectively fixed to both ends of the heating element and electrically connected to the heating element;
A lead wire that is fixed to the connection tool and the electrode so as to pull both ends of the heating element with a predetermined tension, and electrically connects the connection tool and the electrode;
The connector has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the heating element on a surface orthogonal to the direction of the current flowing through the heating element, and dissipates heat from the heating element to prevent overheating of the lead wire. The heat dissipating block is divided along the direction of the current flowing through the heating element, and is configured to sandwich the heating element.
発明の新規な特徴は添付の請求の範囲に記載したが、構成及び内容の双方に関して本発明は、他の目的や特徴と共に、図面と共同して理解されるところの以下の詳細な説明から、より良く理解され評価されるであろう。 While the novel features of the invention have been set forth in the appended claims, the invention, both in terms of structure and content, together with other objects and features, will be understood from the following detailed description, taken in conjunction with the drawings, in which: Will be better understood and appreciated.
本発明によれば、以下に述べる優れた効果を奏する。
本発明に係る赤外線電球においては、発熱体から輻射される赤外線の強度が高く優れた指向性を有する。すなわち、赤外線の輻射強度において、発熱体の厚さ方向では最大であり、発熱体の幅方向では最大値に比べて実質的に無視できる程度に小さい値である。このように指向性を有する赤外線電球が適している用途では、従来のような反射板を用いる必要がなく、簡単に構成することが可能となる。このような構成の赤外線電球は、反射板の反射率が低下することがなく、効率の低下が防止されている。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
The infrared light bulb according to the present invention has high directivity with high intensity of infrared radiation radiated from the heating element. That is, the infrared radiation intensity is maximum in the thickness direction of the heating element, and is a value that is substantially negligible compared to the maximum value in the width direction of the heating element. In an application where an infrared light bulb having directivity is suitable as described above, it is not necessary to use a reflector as in the prior art, and it can be easily configured. In the infrared light bulb having such a configuration, the reflectance of the reflector is not lowered, and the efficiency is prevented from being lowered.
また、本発明に係る赤外線電球において反射膜が形成されている場合には、発熱体から輻射される赤外線の輻射の強度分布曲線を所定の形状に調整することができる。これにより、必要ではない方向へ輻射される赤外線の強度を抑制することができるため、本発明の赤外線電球は優れた輻射効率を示す。更に、反射膜の反射面が反射板とは異なり外部の付着物等により汚されない。その上、反射膜では反射板に比べ形状等の経年変化が小さく、反射膜は反射板に比べ長期間高い反射率が維持される。それ故、本発明に係る赤外線電球は優れた特性を長期間保持することが可能となる。 Moreover, when the reflective film is formed in the infrared bulb according to the present invention, the intensity distribution curve of the infrared radiation radiated from the heating element can be adjusted to a predetermined shape. Thereby, since the intensity | strength of the infrared rays radiated | emitted in the direction which is not required can be suppressed, the infrared lamp of this invention shows the outstanding radiation efficiency. Further, unlike the reflection plate, the reflection surface of the reflection film is not soiled by external deposits or the like. In addition, the reflective film has a small change over time, such as the shape, compared to the reflective plate, and the reflective film maintains a high reflectance for a long period of time compared to the reflective plate. Therefore, the infrared bulb according to the present invention can maintain excellent characteristics for a long time.
本発明における赤外線電球において、反射膜を発熱体に対して望ましい位置に設けることにより、反射膜により反射されて輻射される赤外線の強度を特定の方向に大きく、その大きな輻射強度の範囲を狭くすることができる。これにより、このような反射膜を有する本発明の赤外線電球は、反射膜に対向する方向を局所的に加熱する用途、例えば複写機における定着等に適した装置となる。
また、本発明の赤外線電球において、反射膜を発熱体に対して別の望ましい位置に設けることにより、反射膜により反射されて輻射される赤外線の強度を実質的に同様の大きさにし、その輻射強度の範囲を広くすることができる。これにより、このような反射膜を有する本発明の赤外線電球は、発熱体に平行で反射膜に対向するように置かれた平面全体を一様に加熱する用途、例えばトースター等、に適した装置となる。
In the infrared bulb according to the present invention, by providing the reflective film at a desired position with respect to the heating element, the intensity of infrared rays reflected and radiated by the reflective film is increased in a specific direction, and the range of the large radiation intensity is narrowed. be able to. As a result, the infrared light bulb of the present invention having such a reflective film is a device suitable for use in locally heating the direction facing the reflective film, for example, fixing in a copying machine.
Further, in the infrared light bulb of the present invention, the reflection film is provided at another desirable position with respect to the heating element, so that the intensity of infrared light reflected and radiated by the reflection film is made substantially the same, and the radiation is reduced. The range of intensity can be widened. Thus, the infrared light bulb of the present invention having such a reflective film is an apparatus suitable for applications such as a toaster that uniformly heats the entire plane placed parallel to the heating element and facing the reflective film. It becomes.
本発明に係る赤外線電球の製造方法においては、反射膜がガラス管の形状を利用して成形されている。これにより、半円筒形の反射膜が容易に形成できる。
本発明に係る加熱・暖房装置においては、本発明の赤外線電球は従来の赤外線電球と同様の形状を有しているため、従来の加熱・暖房装置の赤外線電球を本発明の赤外線電球に置き換えることが可能である。従って、従来の加熱・暖房装置に赤外線の輻射強度の指向性を有する赤外線電球を設けることにより、優れた特性を有する加熱・暖房装置となり、物の加熱または室内の暖房に利用できる。
本発明に係る加熱・暖房装置においては、反射膜の代わりに半円筒形の反射板を赤外線電球に設けることにより、赤外線の輻射の強度方向曲線を所定の形状に調整することができる。このように構成することにより、本発明に係る加熱・暖房装置における赤外線電球は、必要ではない方向へ輻射される赤外線の強度を抑制することができる。また、その赤外線電球の指向性は反射板の反射率が低下しても、赤外線電球が指向性を有しているため、従来の装置ほどは影響を受けない。このため、本発明に係る加熱・暖房装置は、加熱・暖房に対する効率が従来より優れている。
In the method for manufacturing an infrared light bulb according to the present invention, the reflective film is formed using the shape of the glass tube. Thereby, a semicylindrical reflective film can be formed easily.
In the heating / heating apparatus according to the present invention, since the infrared bulb of the present invention has the same shape as the conventional infrared bulb, the infrared bulb of the conventional heating / heating apparatus is replaced with the infrared bulb of the present invention. Is possible. Therefore, by providing an infrared bulb having directivity of infrared radiation intensity to a conventional heating / heating device, a heating / heating device having excellent characteristics can be obtained and used for heating an object or heating a room.
In the heating / heating apparatus according to the present invention, the intensity direction curve of the infrared radiation can be adjusted to a predetermined shape by providing a semi-cylindrical reflector instead of the reflective film in the infrared bulb. By comprising in this way, the infrared light bulb in the heating and heating apparatus which concerns on this invention can suppress the intensity | strength of the infrared rays radiated | emitted in the direction which is not required. Further, the directivity of the infrared light bulb is not affected as much as the conventional apparatus because the infrared light bulb has directivity even if the reflectance of the reflector is lowered. For this reason, the heating / heating apparatus according to the present invention is more efficient than the conventional heating / heating efficiency.
本発明に係る加熱・暖房装置において、反射膜を発熱体に対して望ましい位置に設けることにより、反射膜により反射されて輻射される赤外線の強度を特定の方向に大きく、その大きな輻射強度の範囲を狭くすることができる。これにより、このような反射膜を有する本発明の加熱・暖房装置は、反射膜に対向する方向を局所的に加熱する用途に適した装置となる。
また、本発明に係る加熱・暖房装置において、反射膜を発熱体に対して別の望ましい位置に設けることにより、反射膜により反射されて輻射される赤外線の強度を実質的に同様の大きさにし、その輻射強度の範囲を広くすることができる。これにより、このような反射膜を有する本発明の加熱・暖房装置は、発熱体に平行で反射膜に対向するように置かれた平面全体を一様に加熱する用途に適した装置となる。
In the heating / heating device according to the present invention, by providing the reflective film at a desired position with respect to the heating element, the intensity of the infrared ray reflected and radiated by the reflective film is increased in a specific direction, and the range of the large radiation intensity. Can be narrowed. Thereby, the heating / heating apparatus of the present invention having such a reflective film is an apparatus suitable for use in locally heating the direction facing the reflective film.
Further, in the heating / heating apparatus according to the present invention, by providing the reflective film at another desirable position with respect to the heating element, the intensity of infrared rays reflected and radiated by the reflective film is made substantially the same. The range of the radiation intensity can be widened. As a result, the heating / heating device of the present invention having such a reflective film is an apparatus suitable for the purpose of uniformly heating the entire plane placed parallel to the heating element and facing the reflective film.
以下、本発明に係る赤外線電球及び加熱・暖房装置の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an infrared light bulb and a heating / heating device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
《第1の実施例》
図1は本発明に係る第1の実施例における赤外線電球の構成を示す正面図であり、赤外線電球のリード線導出部の構造を示している。なお、図1は第1の実施例の赤外線電球の両端側部分を示しており、その中央部分は両端側部分を繋ぐよう連続した構造を有しているため省略している。
<< First Example >>
FIG. 1 is a front view showing the configuration of the infrared light bulb in the first embodiment according to the present invention, and shows the structure of the lead wire lead-out portion of the infrared light bulb. FIG. 1 shows both end portions of the infrared light bulb of the first embodiment, and its central portion is omitted because it has a continuous structure connecting both end portions.
図1に示すように、第1の実施例の赤外線電球は、発熱体2と放熱ブロック3と内部リード線4が硝子管1内に封入されている。内部リード線4は、モリブデン箔7を介して外部リード線8に接続されている。硝子管1内に封入された板状の発熱体2は、黒鉛などの結晶化炭素、抵抗値調整物質、及びアモルファス炭素の混合物からなる炭素系物質で形成されている。この発熱体2の形状は板状であり、例えば、幅6mm、厚さ0.5mm、長さ300mmに形成されている。放熱ブロック3は導電性材料で形成されており、発熱体2の一端に後述する方法により電気的に接続されている。内部リード線4は、その一端にコイル状部5が形成されており、そのコイル状部5に続いて弾性を有するスプリング状部6が形成されている。
As shown in FIG. 1, in the infrared light bulb of the first embodiment, a
図1に示すように、内部リード線4のコイル状部5が放熱ブロック3の外周面に密着して巻回され電気的に接続されている。内部リード線4のスプリング状部6は、放熱ブロック3の外周面から所定間隔を有して配置されており、発熱体2の膨張による寸法変化をその伸び縮みにより打ち消し吸収できるよう構成されている。
第1の実施例の赤外線電球の封止部1cにおいて、硝子管1内の内部リード線4がモリブデン箔7の一端に接続され、モリブデン箔7の他端は外部リード線8に接続されている。
As shown in FIG. 1, the coiled
In the sealing
図2は図1に示した第1の実施例における発熱体2と放熱ブロック3の嵌合状態を示した部分拡大斜視図である。図2に示すように、放熱ブロック3の端部の中心には、スリット3aが形成されている。一方、発熱体2の端部近傍には、この発熱体2の挿入方向(図2において矢印で示す方向)と直交する方向に延びる溝2aが形成されている。また、発熱体2の溝2aの近傍には接着剤9が塗布されている。このように形成された発熱体2は放熱ブロック3のスリット3aに挿入されて互いに固着するよう構成されている。
FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing a fitting state of the
発熱体2に塗布される接着剤9は、高温度に加熱することにより黒鉛などの結晶化炭素、及びアモルファス炭素の混合物となる炭素系物質で形成されている。第1の実施例において、放熱ブロック3は、導電性に優れた黒鉛で形成されている。また、第1の実施例おいては、内部リード線4を炭素の熱膨張係数に近似したタングステン線により形成した。但し、内部リード線4としては、使用環境において耐熱性に問題がなければ、モリブデン線、チタン等の他の金属線であっても良い。なお、外部リード線8はモリブデン線により形成されている。
The adhesive 9 applied to the
上記のように、第1の実施例の赤外線電球において、板状の発熱体2の端部近傍は放熱ブロック3が接着剤9を介して密着嵌合されている。また、放熱ブロック3には内部リード線4のコイル状部5が密着して巻回され固定されている。このように、発熱体2と内部リード線4は接着剤9と放熱ブロック3を介して電気的に接続されている。内部リード線4は、コイル状部5より巻き径の大きいスプリング状部6の端部が、硝子管1の封止部1cの中に埋設されたモリブデン箔7に電気的に接続されている。このモリブデン箔7の他端には同じく封止部1c内で外部リード線8に接続されている。
As described above, in the infrared light bulb of the first embodiment, the heat dissipating block 3 is closely fitted through the adhesive 9 near the end of the plate-
第1の実施例の赤外線電球においては、一連に接続された発熱体2、放熱ブロック3、内部リード線4が耐熱性の硝子管1内の空間に挿入され、その硝子管1内の空間にアルゴン、窒素などの不活性ガスを入れて、硝子管1の端部(封止部)を溶解融合して封止する。なお、内部リード線4の一部、モリブデン箔7、外部リード線8の一部は、この硝子管1の封止部1cに封止されている。以上のように、第1の実施例の赤外線電球は形成されている。
In the infrared light bulb of the first embodiment, the
上記のように構成された第1の実施例の赤外線電球において、両端の外部リード線8に電圧を印加して、赤外線電球を点灯することにより、炭素系物質から形成された発熱体2はその抵抗により高温度になる。この発熱により発熱体2がその長手方向に膨張した場合でも、発熱体2とモリブデン箔7との間に内部リード線4のスプリング状部6が設けられているため、発熱体2の膨張による寸法変化の影響はスプリング状部6の収縮により打ち消される。その結果、発熱体2に対して不要な曲げ力が働くことを防止することができる。このように、高温度で脆い状態の発熱体2に対して不要な曲げ力が加わることがないため、発熱体2は高温度になっても破損することがない。
In the infrared light bulb of the first embodiment configured as described above, the
第1の実施例の赤外線電球において、発熱体2の端部近傍には、優れた電気導電性の素材により形成された放熱ブロック3が優れた電気導電性の炭素系接着剤により接続されている。このため、第1の実施例の赤外線電球においては、接触抵抗を小さくして接続部の温度を下げることができる。
In the infrared light bulb of the first embodiment, in the vicinity of the end of the
次に、第1の実施例の赤外線電球における発熱体2と放熱ブロック3との嵌合状態について、より詳細に説明する。
図2に示すように、赤外線電球の製造時において、発熱体2の端部近傍に形成された溝2aを含む発熱体2の先端部分には、液状の炭素系有機物質を主成分とする接着剤9が十分に塗布される。そして、接着剤9が塗布された発熱体2が放熱ブロック3のスリット3aに挿入され、密着される。発熱体2が放熱ブロック3に密着嵌合された後、乾燥、加温(焼成)により接着剤9の炭素系物質を主成分とする導電性の高い焼結体が形成される。この結果、発熱体2と放熱ブロック3は導電性の高い接着剤9の焼結体により接続される。
Next, the fitting state of the
As shown in FIG. 2, at the time of manufacturing an infrared bulb, the tip of the
なお、第1の実施例においては、発熱体2に溝2aを形成することにより、発熱体2と放熱ブロック3との接触面積が増加し、接触抵抗を小さくすることができる。
また、炭素系有機物質の接着剤9は黒鉛の放熱ブロック3に特に固着しやすいため、溝2aに接着剤9が入り込み、発熱体2と放熱ブロック3との間は凹凸面の接合になり、接合強度は飛躍的に向上している。なお、第1の実施例において、発熱体2の端部近傍に形成された溝2aの数は1本の例で説明したが、片面及び両面に複数本あっても同様の効果があり、その本数が多いほど効果が増大する。
第1の実施例において、発熱体2と放熱ブロック3との間のクリアランスは、0から100μmと幅を持っても接触抵抗及び接合強度に差異はない。
In the first embodiment, by forming the
Further, since the
In the first embodiment, there is no difference in contact resistance and bonding strength even if the clearance between the
次に、前述の第1の実施例の赤外線電球における発熱体と放熱ブロックの接続方法を用いて、他の構成の赤外線電球における発熱体と放熱ブロックとの接続について説明する。
図3は2本の棒状の発熱体21a,21bを有する赤外線電球における発熱体21a,21bと放熱ブロック31との接続方法を示す部分拡大斜視図である。図4は2本の棒状の発熱体22a,22bを有する赤外線電球における発熱体22a,22bと放熱ブロック32との他の接続方法を示す部分拡大斜視図である。
Next, the connection between the heat generating element and the heat dissipation block in the infrared light bulb having another configuration will be described using the method for connecting the heat generating element and the heat dissipation block in the infrared light bulb of the first embodiment.
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view showing a method of connecting the
図3及び図4に示した赤外線電球において、図示以外の構成については、前述の図1に示した第1の実施例と同様の構成である。
図3に示すように、この赤外線電球における発熱体21a,21bの端部は、放熱ブロック31に形成された2個の孔31a,31aに挿入されて接続されている。各発熱体21a,21bに形成された複数の溝21cは、発熱体21a,21bの挿入方向(図3において矢印で示す方向)と直交する方向に延設されている。
The infrared light bulb shown in FIGS. 3 and 4 has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the end portions of the
図3に示した赤外線電球における発熱体21a,21b及び放熱ブロック31は、前述の第1の実施例と同様の材質により形成されており、第2の実施例の接着剤9は、第1の実施例と同様に、高温度で加熱することにより黒鉛などの結晶化炭素、及びアモルファス炭素の混合物となる炭素系物質で形成されている。
円柱状の上記発熱体21a,21bの端部近傍には、複数(図3の例においては3本)の溝21cが形成されている。そのため、発熱体21a,21bの端部近傍には、凹凸面が形成されており、この凹凸面を含む先端には接着剤9が十分に塗布されている。そして、接着剤9が塗布された発熱体21a,21bが放熱ブロック31の孔31a,31aにそれぞれ挿入され、密着される。各発熱体21a,21bが放熱ブロック31に密着嵌合された後、乾燥、加温(焼成)により接着剤9の炭素系物質の焼結体が形成される。この結果、各発熱体21a,21bと放熱ブロック31は導電性の高い接着剤9の焼結体により接続される。
The
A plurality of (three in the example of FIG. 3)
図3に示した例において、円柱状の発熱体21a,21bの端部近傍に凹凸面が形成されているため、発熱体21a,21bと放熱ブロック31との接触面積が増加している。また、発熱体21a,21bの端部近傍に挿入方向と直交する溝21cが形成され、この溝21cに接着剤9の焼結体が形成されるよう構成されている。このため、図3に示した赤外線電球は、発熱体21a,21bと放熱ブロック31との接触抵抗を小さくすることができるとともに接合強度を飛躍的に向上させている。
In the example shown in FIG. 3, since the uneven surface is formed in the vicinity of the ends of the
図4に示した赤外線電球は、2本の発熱体22a,22bの端部近傍外面には複数(図4の例においては3本)の溝22cが形成されている。各発熱体22a,22bに形成された複数の溝22cは、各発熱体22a,22bの挿入方向(図4において矢印で示す方向)と直交する方向に設けられ凹凸面を形成している。そして、発熱体22a,22bの端部近傍の凹凸面を含む先端には接着剤9が十分に塗布されている。
The infrared light bulb shown in FIG. 4 has a plurality of (three in the example of FIG. 4)
一方、放熱ブロック32には2個の孔32a,32aが形成されており、これらの孔32a,32aの各内面には溝32bが形成されている。この溝32bは、各発熱体22a,22bの挿入方向(図4において矢印で示す方向)と直交する方向に延設されている。
On the other hand, two
上記のように構成された発熱体22a,22bは、接着剤9が塗布され、放熱ブロック32の孔32a,32aにそれぞれ挿入されて密着される。各発熱体22a,22bが放熱ブロック32に密着嵌合された後、乾燥、加温(焼成)により接着剤9の炭素系物質の焼結体が形成される。この結果、各発熱体22a,22bと放熱ブロック32は導電性の高い接着剤9の焼結体により接続される。
The
図4に示した赤外線電球には、円柱状の発熱体22a,22bの端部近傍に凹凸面が形成されており、かつ孔32a,32aの内面に溝32bが形成されている。これにより、発熱体22a,22bと放熱ブロック32との接触面積が増加している。また、発熱体22a,22bの端部近傍と孔32a,32aの内面に挿入方向と直交する溝32bが形成されている。これらの溝32bには接着剤9の焼結体が形成される。このため、図4に示した赤外線電球は、発熱体22a,22bと放熱ブロック32との接触抵抗を小さくすることができ、接合強度を飛躍的に向上している。
In the infrared light bulb shown in FIG. 4, concave and convex surfaces are formed in the vicinity of the ends of the
図4に示した赤外線電球においては、複数の発熱体22a,22bの両端部が放熱ブロック32の孔に炭素系接着剤9で接合されている。複数の発熱体22a,22bを放熱ブロック32に挿入した段階では炭素系接着剤9がまだ柔らかい状態であるので、発熱体間の張力或いは圧縮力のバランスにひずみが生じていても、接着剤9を硬化する熱処理までにそのひずみが緩和される。そして、複数本の発熱体間での張力或いは圧縮力のバランスが略均一化された後、接着剤9が硬化して、炭素化される。その結果、発熱体22a,22bが高温になった場合でも、発熱体間の張力或いは圧縮力のバランスのひずみが、発熱体22a,22bを破壊する程増大することがなくなる。従って、上記のように赤外線電球を製造することにより複数本の発熱体22a,22bを1本の硝子管内に封入した寿命の長い赤外線電球を容易に作成できる。
In the infrared light bulb shown in FIG. 4, both ends of the plurality of
なお、図3と図4に示した赤外線電球において、放熱ブロック31,32に形成した孔31a,32aは、貫通孔でも止まり孔(有底孔)であっても同様の効果がある。
In the infrared bulb shown in FIGS. 3 and 4, the
《第2の実施例》
次に、本発明に係る第2の実施例の赤外線電球について添付の図面を参照して説明する。図5は、本発明に係る第2の実施例の赤外線電球を示す平面図である。なお、図5は第2の実施例の赤外線電球の両端側部分を示しており、その中央部分は両端側部分を繋ぐよう連続した構造を有しているため省略している。図6は、図5に示した第2の実施例における発熱体と放熱ブロックの接続状態を示した部分拡大斜視図である。図7と図8は、第2の実施例の赤外線電球の別の構成を示しており、発熱体と放熱ブロックとの接続方法を示した部分拡大斜視図である。
<< Second Embodiment >>
Next, an infrared light bulb according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 is a plan view showing an infrared light bulb according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows both end portions of the infrared light bulb of the second embodiment, and the central portion thereof is omitted because it has a continuous structure connecting the both end portions. FIG. 6 is a partially enlarged perspective view showing a connection state between the heat generator and the heat dissipation block in the second embodiment shown in FIG. FIGS. 7 and 8 show another configuration of the infrared light bulb of the second embodiment, and are partially enlarged perspective views showing a method of connecting the heating element and the heat dissipation block.
本発明に係る第2の実施例の赤外線電球は、図5に示すように、板状の発熱体23と2分割された放熱ブロック33a,33bとを有している。第2の実施例におけるその他の構成は、前述の第1の実施例と同様の構成であるため、その説明は省略する。
As shown in FIG. 5, the infrared light bulb of the second embodiment according to the present invention has a plate-
図5及び図6に示すように、第2の実施例の赤外線電球は、前述の第1の実施例と同様に、発熱体23と放熱ブロック33a,33bと内部リード線4が硝子管1内に封入されている。内部リード線4は、モリブデン箔7を介して外部リード線8に接続されている。硝子管1内に封入された板状の発熱体23は、黒鉛などの結晶化炭素、抵抗値調整物質、及びアモルファス炭素の混合物からなる炭素系物質で形成されている。この発熱体23の形状は板状であり、例えば、幅6mm、厚さ0.5mm、長さ300mmに形成されている。放熱ブロック33a,33bは導電性材料で形成されており、発熱体23の一端に後述する方法により電気的に接続されている。内部リード線4は、その一端にコイル状部5が形成されており、そのコイル状部5に続いて弾性を有するスプリング状部6が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the infrared light bulb of the second embodiment is similar to the first embodiment described above in that the
図6に示すように、第4の実施例の赤外線電球においては、板状の発熱体23の端部の表裏に溝23a,23bがそれぞれ形成されている。溝23a,23bは、発熱体23の長手方向と直交する方向に延設されている。これらの溝23a,23bを含む発熱体23の端部近傍には接着剤9が十分に塗布されている。この発熱体23の端部に、2分割された放熱ブロック33a,33bが導電性の高い接着剤9を介して挟着され電気的に接続されている。接着剤9は、高温度に加熱することにより、黒鉛などの結晶化炭素、及びアモルファス炭素の混合物となる炭素系物質で構成されている。放熱ブロック33a,33bは、横断面が略半円で同一形状を有する2つのブロックから構成されており、導電性に優れた黒鉛で形成されている。
As shown in FIG. 6, in the infrared light bulb of the fourth embodiment,
第2の実施例においては、内部リード線4を炭素の熱膨張係数に近似したタングステン線により形成した。しかし、内部リード線4としては、使用環境において耐熱性に問題がなければ、モリブデン線、チタン等の他の金属線であっても良い。外部リード線8はモリブデン線により形成されている。
In the second embodiment, the internal lead wire 4 is formed of a tungsten wire that approximates the thermal expansion coefficient of carbon. However, the internal lead wire 4 may be other metal wire such as molybdenum wire or titanium as long as there is no problem in heat resistance in the use environment. The
上記のように、第2の実施例の赤外線電球において、板状の発熱体23の端部近傍は放熱ブロック33a,33bが接着剤9を介して挟着接合されている。また、放熱ブロック33a,33bには内部リード線4のコイル状部5が密着して巻回されて固定されている。このように、発熱体23と内部リード線4は接着剤9と放熱ブロック33a,33bを介して電気的に接続されている。内部リード線4は、コイル状部5より巻き径の大きいスプリング状部6の端部が、硝子管1の封止部の中に埋設されたモリブデン箔7に電気的に接続されている。このモリブデン箔7の他端には同じく封止部内で外部リード線8に接続されている。
第2の実施例の赤外線電球においては、一連に接続された発熱体23、放熱ブロック33a,33b、内部リード線4が耐熱性の硝子管内の空間に挿入される。その硝子管内の空間にアルゴン、窒素などの不活性ガスを入れた後、硝子管1の端部(封止部)を溶解融合して封止する。なお、内部リード線4の一部、モリブデン箔7、外部リード線8の一部は、この硝子管1の封止部で封止されている。以上のようにして、第2の実施例の赤外線電球が形成される。
As described above, in the infrared light bulb of the second embodiment, the heat radiation blocks 33 a and 33 b are sandwiched and bonded to each other in the vicinity of the end of the plate-
In the infrared light bulb of the second embodiment, the
上記のように構成された第2の実施例の赤外線電球において、両端の外部リード線8(図5)に電圧を印加して、赤外線電球を点灯することにより、炭素系物質から形成された発熱体23はその抵抗により高温度になる。この発熱により発熱体23がその長手方向に膨張した場合でも、発熱体23とモリブデン箔7との間に内部リード線4のスプリング状部6が設けられているため、発熱体23の膨張による寸法変化はスプリング状部6の収縮により吸収される。その結果、発熱体23に対して不要な曲げ力が働くことを防止することができる。したがって、高温度の脆い発熱体23に対して不要な曲げ力が加わることがなく、発熱体23は高温度になっても破損することがない。
In the infrared light bulb of the second embodiment configured as described above, heat is formed from a carbon-based material by applying a voltage to the external lead wires 8 (FIG. 5) at both ends and lighting the infrared light bulb. The
第2の実施例の赤外線電球において、発熱体23の端部近傍には、優れた電気導電性の素材により形成された放熱ブロック33a,33bが優れた電気導電性の炭素系の接着剤9により接続されている。このため、第2の実施例の赤外線電球においては、接触抵抗を小さくして接続部の温度を下げることができる。
In the infrared light bulb of the second embodiment, in the vicinity of the end of the
次に、第2の実施例の赤外線電球における発熱体23と放熱ブロック33a,33bとの接合状態について、より詳細に説明する。
図6に示すように、第2の実施例の赤外線電球は、発熱体23の端部近傍の表裏に溝23a,23bが形成されている。この溝23a,23bを含む先端部分には、炭素系有機物質の液状で構成された接着剤9が十分に塗布され、発熱体23は2つの放熱ブロック33a,33bとの間に挟着され接合される。このように接合された後、発熱体23と放熱ブロック33a,33bは、乾燥、加温(焼成)されて、接着剤9の炭素系物質の導電性の高い焼結体により確実に接続される。
Next, the joining state of the
As shown in FIG. 6, in the infrared bulb of the second embodiment,
なお、第2の実施例においては、発熱体23に溝23a,23bを形成することにより、発熱体23と放熱ブロック33a,33bとの接触面積が増加し、接触抵抗を小さくすることができる。
また、炭素系有機物質の接着剤9は黒鉛の放熱ブロック33a,33bに特に固着しやすいため、溝23a,23bに接着剤9が入り込み、発熱体23と放熱ブロック33a,33bとの間は凹凸面の接合になり、接合強度は飛躍的に向上している。なお、第2の実施例において、発熱体23の端部近傍に形成された溝の数は1本の例で説明したが、片面及び両面に複数本あっても同様の効果があり、その本数が多いほど効果が増大する。
In the second embodiment, by forming the
Further, since the
第2の実施例において、発熱体23と放熱ブロック33a,33bとは圧接により接合されている。この結果、嵌め合わせなどの組み立て工程のように発熱体と放熱ブロックを所定の位置に正確に配設する必要がないため、組立が簡単に行うことが可能となり、製造コストを大幅に削減することが可能となる。
In the second embodiment, the
図7は、第2の実施例の赤外線電球の別の構成を示した部分拡大斜視図であり、板状の発熱体23と2分割された放熱ブロック34a,34bとの接続方法の例を示している。
図7に示すように、発熱体23の端部近傍の表裏には溝23a,23bが形成されている。これらの溝23a,23bは、発熱体23の長手方向と直交する方向に延設されている。これらの溝23a,23bを含む先端部分には炭素系有機物質の液状で構成された接着剤9が十分に塗布されている。
一方、放熱ブロック34a,34bのそれぞれには、発熱体23を挟む位置にえぐられた段部34dが形成されている。また、この段部34dには突出部34cが形成されている。この突出部34cは前述の発熱体23に形成された溝23a,23bと嵌合する位置に形成されている。
FIG. 7 is a partially enlarged perspective view showing another configuration of the infrared light bulb of the second embodiment, showing an example of a method of connecting the plate-
As shown in FIG. 7,
On the other hand, each of the
上記のように構成された発熱体23は、2つの放熱ブロック34a,34bとの間に挟着され接合される。このとき、発熱体23の溝23a,23bと放熱ブロック34a,34bの突出部34cは嵌合する。このように接合された後、発熱体23と放熱ブロック34a,34bは、乾燥、加温(焼成)されて、接着剤9の炭素系物質の導電性の高い焼結体により確実に接続される。
The
図7に示した第2の実施例において、発熱体23の溝23a,23bと放熱ブロック34a,34bの突出部34cが嵌合する構成であるため、発熱体23と放熱ブロック34a,34bとの接触面積が増加し、接触抵抗を小さくすることができる。
また、溝23a,23bと突出部34cとが嵌合する構成であるため、発熱体23と放熱ブロック34a,34bとの間の接着剤9を介した接合状態は強固なものとなり、接合強度の向上が図られている。
なお、第2の実施例においては発熱体23に溝を形成し、放熱ブロック34a,34bに突出部を形成した例で説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、それぞれ反対に形成しても良く、またそれぞれの個数も1本に限定されるものではない。
In the second embodiment shown in FIG. 7, since the
In addition, since the
In the second embodiment, the grooves are formed in the
図8は、第2の実施例の赤外線電球のさらに別の構成を示した部分拡大斜視図であり、板状の発熱体24と2分割された放熱ブロック35a,35bの接続方法を示している。
図8に示すように、発熱体24の端部近傍には貫通孔24aが形成されている。この貫通孔24aを含む先端部分には炭素系有機物質の液状で構成された接着剤9が十分に塗布されている。
一方、放熱ブロック35a,35bのそれぞれには、発熱体24を挟む位置にえぐられた段部35dが形成されている。また、この段部35dには突起部35cが形成されている。この突起部35cは前述の発熱体24に形成された貫通孔24aと嵌合する位置に形成されている。
FIG. 8 is a partially enlarged perspective view showing still another configuration of the infrared light bulb of the second embodiment, and shows a method of connecting the plate-
As shown in FIG. 8, a through hole 24 a is formed in the vicinity of the end of the
On the other hand, each of the
上記のように構成された発熱体24は、2つの放熱ブロック35a,35bとの間に挟着され接合される。このとき、発熱体24の貫通孔24aと放熱ブロック35a,35bの突起部35cは嵌合する。このように接合された後、発熱体24と放熱ブロック35a,35bは、乾燥、加温(焼成)されて、接着剤9の炭素系物質の導電性の高い焼結体により確実に接続される。
The
図8に示した実施例において、発熱体24の貫通孔24aと放熱ブロック35a,35bの突起部34cが嵌合する構成であるため、発熱体24と放熱ブロック35a,35bとの接触面積が増加し、接触抵抗を小さくすることができる。
また、貫通孔24aと突起部35cとが嵌合する構成であるため、発熱体24と放熱ブロック35a,35bとの間の接着剤9を介した接合状態は強固なものとなり、接合強度の向上が図られている。
なお、図8に示した実施例においては貫通孔と突起部をそれぞれ1つの丸形状で構成した例で説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、長孔と長凸、多数の孔と多数の凸などの嵌合可能な構成であれば、上記実施例と同様の効果が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 8, since the through hole 24a of the
In addition, since the through hole 24a and the
In the embodiment shown in FIG. 8, the example in which each of the through hole and the protruding portion is formed in one round shape has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. If it is a structure that can be fitted, such as a long convex, a large number of holes, and a large number of convexes, the same effect as the above embodiment can be obtained.
また、図8に示した突起部35cの部分のみを別ピースで棒状に形成し、放熱ブロック35a,35bのそれぞれの段部35dに貫通孔を形成して、棒状の突起部を放熱ブロック35a,35bの貫通孔と発熱体24の貫通孔24aとを貫通する構成でもよい。このような構成にすれば、放熱ブロック35a,35bの加工が簡単となり、製造コストの低減が図れる。
なお、第1から第2の実施例においては、放熱ブロックとして導電性と電極端子機能を有する黒鉛を用いた例で説明したが、放熱ブロックの材質は黒鉛だけに限定されるものではなく、1200℃までの耐熱性、電気良伝導性、熱良伝導性を有する材質である各種のものが適用できる。例えば、黒鉛単独では硬度、強度が低いのでその強度向上を行った各種材料、例えば、黒鉛に炭化物、窒化物、ホウ化物などを混合して焼成した材料、黒鉛に硝子状炭素を加え焼成した材料などが適用できる。
Further, only the protruding
In the first to second embodiments, the example in which graphite having conductivity and electrode terminal function is used as the heat dissipation block has been described. However, the material of the heat dissipation block is not limited to graphite. Various materials that have heat resistance up to ° C., good electrical conductivity, and good thermal conductivity can be applied. For example, graphite alone has low hardness and strength, so various materials with improved strength, such as graphite mixed with carbides, nitrides, borides, etc., fired, graphite with vitreous carbon added and fired Etc. are applicable.
以上、第1から第2の実施例について詳細に説明したところから明らかなように、本発明は次の効果を有する。
本発明によれば、長期間使用による発熱部分の溶断を防止して、信頼性が高く、寿命の長い赤外線電球を得ることができる。
本発明の赤外線電球は、従来のタングステンスパイラルフィラメントに代えて、棒状に形成された炭素系物質の発熱体を使用するものであり、棒状の炭素系物質の赤外線放射率は78〜84%と高いため、赤外線電球としての赤外線放射効率が高い。また、棒状の炭素系物質は温度上昇とともに抵抗値が低下する負の温度特性を有しているため、本発明の赤外線電球は点灯時の突入電流を低くすることができる。
As is apparent from the detailed description of the first to second embodiments, the present invention has the following effects.
According to the present invention, it is possible to obtain a highly reliable and long-life infrared bulb by preventing fusing of a heat generation portion due to long-term use.
The infrared light bulb of the present invention uses a rod-shaped carbon-based material heating element instead of a conventional tungsten spiral filament, and the rod-shaped carbon-based material has a high infrared emissivity of 78 to 84%. Therefore, the infrared radiation efficiency as an infrared bulb is high. Further, since the rod-like carbon-based material has a negative temperature characteristic in which the resistance value decreases as the temperature rises, the infrared light bulb of the present invention can reduce the inrush current at the time of lighting.
また、本発明の赤外線電球は、棒状の炭素系物質の発熱体の端部に導電性の良い放熱ブロックを接合する構成であるため、発熱時における発熱体と放熱ブロックとの間の接触抵抗を低減し、温度上昇を低く押さえることができ、リード線取付部の信頼性を飛躍的に向上することができる。
また、本発明の赤外線電球は、棒状の炭素系物質の発熱体と放熱ブロックとの間に凹凸部分を形成し、炭素系接着剤を介して接着、焼成した構成である。このように構成されているため、本発明の赤外線電球は接合部の強度が高いものとなる。また、本発明によれば、棒状の炭素系物質の発熱体及び放熱ブロックとを接合する接着剤が同じ材質であるため、それぞれの熱膨張係数がほぼ等しく、長期間のオン−オフの切り替え動作に対して破断などの事故のない高い信頼性を有する赤外線電球を提供できる。さらに、本発明によれば、棒状の炭素系物質の発熱体と放熱ブロックが凹凸の噛み合わせによる嵌合と炭素系接着剤により接合される構成であるため、作業性の向上及び接合時の品質向上を図ることができる。
In addition, since the infrared light bulb of the present invention has a configuration in which a heat dissipation block having good conductivity is joined to the end of a rod-shaped carbon-based material heating element, the contact resistance between the heating element and the heat dissipation block during heat generation is reduced. The temperature rise can be reduced and the reliability of the lead wire mounting portion can be remarkably improved.
In addition, the infrared light bulb of the present invention has a configuration in which an uneven portion is formed between a heating element of a rod-like carbon-based material and a heat dissipation block, and bonded and baked via a carbon-based adhesive. Since it is comprised in this way, the intensity | strength of a junction part will become high in the infrared bulb of this invention. Further, according to the present invention, since the adhesive for joining the heating element and the heat dissipation block of the rod-like carbon-based material is the same material, their respective thermal expansion coefficients are almost equal, and the on / off switching operation for a long period of time. In contrast, it is possible to provide an infrared light bulb having high reliability with no accident such as breakage. Furthermore, according to the present invention, since the heating element and the heat dissipation block of the rod-like carbon-based material are joined by the engagement of the concave and convex portions and joined by the carbon-based adhesive, the workability is improved and the quality at the time of joining is increased. Improvements can be made.
本発明の赤外線電球の製造方法によれば、長期間使用しても消費電力を異常に変化させることがなく、かつ長期間使用による発熱部分の溶断を防止して、信頼性の高い赤外線電球を得ることができるとともに、作業性の向上及び組立接合時の品質向上を図ることができる。 According to the method for manufacturing an infrared light bulb of the present invention, the power consumption does not change abnormally even when used for a long period of time, and the heat generation part is prevented from fusing due to the long-term use, thereby providing a highly reliable infrared light bulb. It is possible to improve the workability and the quality during assembly / joining.
《第3の実施例》
次に、本発明に係る第3の実施例を添付の図面を参照しつつ説明する。但し、以下に示す実施例の材料、サイズ、及び、製法等は本発明の実施例として好ましい一例を示したものにすぎない。従って、これらの例示により本発明の実施可能な範囲が限定されるわけではない。
図9における(a)は本発明に係る第3の実施例の赤外線電球を示す平面図であり、(b)はその正面図である。また、図10は図9の赤外線電球の斜視図である。但し、赤外線電球の中央部分は図示された両側部分から理解されるので、いずれの図においても赤外線電球の中央部分は図示を省略する。
<< Third embodiment >>
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the materials, sizes, manufacturing methods, and the like of the examples described below are only preferable examples as examples of the present invention. Therefore, these examples do not necessarily limit the scope of the present invention.
(A) in FIG. 9 is a plan view showing an infrared light bulb of a third embodiment according to the present invention, and (b) is a front view thereof. FIG. 10 is a perspective view of the infrared light bulb of FIG. However, since the central portion of the infrared light bulb is understood from the both side portions shown in the figure, the central portion of the infrared light bulb is not shown in any figure.
第3の実施例の赤外線電球は、実質的に円筒形状のガラス管301、このガラス管301の両端部301cに埋め込まれた金属箔305、ガラス管301の内部に気密に封入された発熱体302、発熱体302の両端部に固定された放熱ブロック303、放熱ブロック303と金属箔305とを接続する内部リード線304、及び金属箔305と外部の電気回路とを接続する外部リード線306を具備している。
The infrared light bulb of the third embodiment includes a substantially
ガラス管301は石英ガラスにより形成されている。ガラス管301の円筒形状の部分は、外径約10mm、厚さ約1mm、長さ約360mmである。円筒形状の部分の両端にある封止部301cはそれぞれ板状に形成されており、円筒形状の部分の内部に常圧のアルゴンガスが封入されている。
発熱体302は、黒鉛等の結晶化炭素、窒素化合物等の抵抗値調整用物質、及びアモルファス炭素を含む混合物である炭素系物質により構成されている。ここで、抵抗値調整用物質は、発熱体302の抵抗を調整するために混合されている。この抵抗値調整用物質は、炭素のみから構成された発熱体よりその抵抗値を大きくするために用いられる。
The
The
第3の実施例における発熱体302は、厚さt=0.5mm、幅T=1.0mm(=2t)、2.5mm(=5t)、または、6.0mm(=12t)のいずれか、長さ約300mmの板状である。但し、図9及び図10には、幅T=6.0mm(=12t)の板状の発熱体302を示している。
発熱体302の両端部に固定された放熱ブロック303は、発熱体302と同様な炭素系物質により構成されている。放熱ブロック303の形状は、直径約6mm、長さ約20mmの実質的な円柱形状である。放熱ブロック303の発熱体302と対向する端面303bには、その中心を通るように、発熱体2の長さ方向の端部がはめ込まれる切れ込み303aが形成されている。発熱体2はこの切れ込み303aにはめ込まれて、放熱ブロック303に固着される。放熱ブロック303の中央部分の側面には、内部リード線304が密に巻回されて密着部分304aが形成されている。
The
The
放熱ブロック303は発熱体302の横断面積に比べて十分に大きな横断面積(第3の実施例では約9倍以上)を有している。従って、放熱ブロック303の抵抗値は、発熱体302の抵抗値に比べて十分に小さい。その結果、後述するように発熱体302に電流が流れて発熱体302が発熱する時、放熱ブロック303自体の発熱は発熱体302に比べて十分小さく無視できるものである。更に、放熱ブロック303には発熱体302から熱が伝わってくるが、その熱の一部は放熱ブロック303の表面から発散する。これにより、放熱ブロック303から内部リード線304へ伝わる熱量は非常に少なく、内部リード線304が過熱されることがない。
The
内部リード線304はモリブデンまたはタングステンにより構成されており、直径約0.7mmの導線である。内部リード線304は、放熱ブロック303に巻回された密着部分304aに続いてスパイラルコイル状部分304bを有する。スパイラルコイル状部分304bは、密着部分304aより約0.5〜1.0mm程直径が大きく、かつ、放熱ブロック303の中心軸と同軸になるよう設けられている。スパイラルコイル状部分304bは、放熱ブロック303の軸方向にコイルバネのように伸縮できるように、放熱ブロック303の側面から所定間隔を有して配置されている。また、内部リード線304の一端は金属箔305にカシメにより固定されている。組立時において、両側の内部リード線304は通常状態に比べて長さ方向の外向きにそれぞれが約3mmだけ伸びるよう引っ張られて、発熱体302は固定されている。
The
上記のように、第3の実施例において、発熱体302は金属箔305と電気的に接続されると共に、内部リード線304により両側に適度に引っ張られて安定に固定される。この時、発熱体302の長さ方向の中心線がガラス管301の中心軸と一致するよう発熱体302は固定される。
また、内部リード線304のスパイラルコイル状部分304bは、以下のような機能を有する。後述するように発熱体302に電流が流れて発熱体302が発熱する時、その熱により発熱体302及びガラス管301のそれぞれの温度が上昇し、それぞれが熱膨張する。この時、それぞれの熱膨張率の違いにより、発熱体302及びガラス管301の間に熱応力が生じる。この熱応力はスパイラルコイル状部分304bの弾性力により吸収される。このように構成されているため、第3の実施例においては、内部リード線304による放熱ブロック303と金属箔305との接続が熱応力により損なわれることがない。
As described above, in the third embodiment, the
Further, the spiral coil-shaped
金属箔305は、約3mm×7mm×0.02(厚さ)mmのモリブデン製の箔である。金属箔305の一端には内部リード線304が、他端には外部リード線306がそれぞれ固定されている。外部リード線306はモリブデンにより構成されており、金属箔305に溶接されている。
外部リード線306を通して発熱体302に電圧を印加すると、発熱体302内に電流が流れる。発熱体302が抵抗を有するため発熱体302から熱が発生する。このとき、発熱体302は赤外線を輻射する。
The
When a voltage is applied to the
図11の(a)は、第3の実施例の発熱体302が輻射する赤外線の強度分布曲線を示すグラフである。図11の(b)は、第3の実施例の赤外線電球の発熱体302を有する中央部分の横断面である。図11の(a)、(b)に示されているx軸及びy軸は、図10に示した発熱体302の軸方向に対して垂直な平面内における直交座標軸である。図11の(a)、(b)において、原点0が発熱体302の中心軸に相当する。図11の(a)のグラフにおいて、半径方向が赤外線の輻射強度を示し、円周方向が発熱体302の軸方向に対して垂直な平面における中心軸における角度を示している。この角度はx軸の正方向からの角度により示される。
FIG. 11A is a graph showing an intensity distribution curve of infrared rays radiated from the
図11の(a)において、太い実線307a、細い実線307b、及び破線7cはそれぞれ、発熱体302の幅Tが6.0mm、2.5mm、及び1.0mmの場合の強度分布曲線を示している。従って、発熱体302の厚さ(t)は0.5mmであるので、強度分布曲線307aは発熱体302の幅T(6.0mm)が12tの場合であり、強度分布曲線307bは発熱体302の幅T(2.5mm)が5tの場合であり、そして強度分布曲線307cは発熱体302の幅T(1.0mm)が2tの場合である。
In FIG. 11A, a thick solid line 307a, a thin solid line 307b, and a broken line 7c indicate intensity distribution curves when the width T of the
第3の実施例において、強度分布曲線307a、307b、及び307cは、次のように測定された。
まず、600Wの赤外線電球に対して一定電圧を印加して、赤外線電球から赤外線を輻射させる。赤外線電球から赤外線が安定して輻射されている状態において、発熱体302の中心線(図11の原点0)から直角に一定距離(約300mm)離れた位置における赤外線量を測定する。このとき、所定位置における微小な所定面積内に到達する赤外線量が測定される。このような測定は、原点0からの距離を一定に保持した状態で、発熱体302に対する角度を変えながら繰り返し行う。このように測定した結果、図11の(a)に示した強度分布曲線307a、307b、及び307cが得られた。
In the third example, the intensity distribution curves 307a, 307b, and 307c were measured as follows.
First, a constant voltage is applied to a 600 W infrared bulb, and infrared rays are radiated from the infrared bulb. In a state where infrared rays are stably radiated from the infrared light bulb, the amount of infrared rays is measured at a position away from the center line (the origin 0 in FIG. 11) of the
図11の(a)に示した強度分布曲線307a、307b、及び307cに表れているように、発熱体302から輻射される赤外線の強度の指向性は、発熱体2の厚さtに対する幅Tの比が大きくなるほど強くなる。特に、T≧5t、すなわち、厚さtに対する幅Tの比が5倍以上の場合、y軸方向の輻射強度がx軸方向と比べて顕著に小さい。
このように非等方的に赤外線が輻射されると、例えば、所定の領域だけを加熱したい場合は、その領域をx軸上に置くようにすればよい。その逆に所定の領域だけを加熱したくない場合は、その領域をy軸上に置くようにすればよい。従って、第3の実施例においては前述の図25と図26に示した従来の赤外線電球のように反射板を特に設けなくても、輻射強度に指向性を持たせることが可能となる。
As shown in the intensity distribution curves 307a, 307b, and 307c shown in FIG. 11A, the directivity of the intensity of infrared rays radiated from the
When infrared rays are radiated anisotropically in this way, for example, when it is desired to heat only a predetermined region, the region may be placed on the x-axis. Conversely, if it is not desired to heat only a predetermined area, the area should be placed on the y-axis. Therefore, in the third embodiment, it is possible to give directivity to the radiation intensity without particularly providing a reflector as in the conventional infrared light bulb shown in FIGS. 25 and 26 described above.
第3の実施例における発熱体302は、黒鉛等の結晶化炭素、窒素化合物等の抵抗値調整用物質、及びアモルファス炭素を含む混合物である炭素系物質により構成されている。このように、発熱体302の材料として用いられる炭素系物質は、従来のニクロムやタングステンより赤外線放射率が高い。このため、赤外線電球の発熱体302として炭素系物質を用いた場合、発熱体302からの輻射効率は従来のものより高い。
The
また、第3の実施例における発熱体302は、抵抗値が従来のものより大きいため、棒状や板状等の形状を有して表面積が従来より小さい形状であっても、十分な強度の赤外線を輻射することができる。従って、発熱体302の表面が従来に比べて小さいため、発熱体302からその周囲の気体への放熱が少なく、発熱体302からの放熱による効率の低下が抑制されている。
以上の理由から、赤外線電球に一定電圧を印加した時、図11の(a)に示されている第3の実施例の輻射強度は、前述の図24の(a)に示したニクロム又はタングステンにより構成された発熱体240を有する従来の赤外線電球の輻射強度より約20〜30%程大きい。
Further, since the
For the above reasons, when a constant voltage is applied to the infrared light bulb, the radiation intensity of the third embodiment shown in FIG. 11A is the same as that of nichrome or tungsten shown in FIG. About 20 to 30% larger than the radiation intensity of the conventional infrared light bulb having the
尚、図11の(a)及び図24の(a)において、輻射強度に対する同心円状の目盛はそれぞれ同じ強度値を示す。
しかし、発熱体302が炭素系物質で構成されることは、本発明にとって本質的なことではない。発熱体302が従来のニクロム又はタングステンにより構成されたものであっても、発熱体302の幅Tがその厚さtよりも5倍以上であれば、図11の(a)の強度方向曲線307a及び307bに示されているような比較的強い指向性を有する輻射強度が得られる。
なお、第3の実施例における発熱体302は、棒状または板状で一体的に形成されている例で説明したが、本発明における発熱体はこのような形状に限定されるものではなく、例えば、複数の棒状部材を束ねて、その束全体で発熱体を形成しても良い。
In FIGS. 11A and 24A, concentric scales for the radiation intensity have the same intensity value.
However, it is not essential for the present invention that the
Although the
また、第3の実施例の赤外線電球は放熱ブロック303を有する例で説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、赤外線電球の仕様により、発熱体から内部リード線へと伝わる熱量が少なく、内部リード線を過熱する程ではない場合には、放熱ブロックを省く構成でも実施可能である。
Moreover, although the infrared bulb of the third embodiment has been described as an example having the
《第4の実施例》
次に、本発明に係る第4の実施例を添付の図面を参照しつつ説明する。但し、以下に示す実施例の材料、サイズ、及び、製法等は本発明の実施例として好ましい一例を示したものにすぎない。従って、これらの例示により本発明の実施可能な範囲が限定されるわけではない。
図12における(a)は本発明に係る第4の実施例の赤外線電球を示す平面図であり、(b)はその正面図である。また、図13は図12の赤外線電球の斜視図である。但し、赤外線電球の中央部分は図示された両側部分から理解されるので、いずれの図においても赤外線電球の中央部分は図示を省略する。
<< 4th Example >>
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the materials, sizes, manufacturing methods, and the like of the examples described below are only preferable examples as examples of the present invention. Therefore, these examples do not necessarily limit the scope of the present invention.
(A) in FIG. 12 is a top view which shows the infrared light bulb of the 4th Example based on this invention, (b) is the front view. FIG. 13 is a perspective view of the infrared light bulb of FIG. However, since the central portion of the infrared light bulb is understood from the both side portions shown in the figure, the central portion of the infrared light bulb is not shown in any figure.
また、第4の実施例において、図9及び図10に示した第3の実施例と同じ構成要素については同じ符号を付して、その説明は省略する。
第4の実施例の赤外線電球は、第3の実施例の構成に加えて、図12及び図13に示すようにガラス管301の外面上の一定の範囲に赤外線用の反射膜301aを有する。反射膜301aはガラス管301の外面上に約5μmの厚みに蒸着された金の薄膜である。この反射膜301aは発熱体302から輻射された赤外線の約70%を反射する。図12及び図13に示すように、反射膜301aは両側にある放熱ブロック303の間に配置されており、すなわち、発熱体302の長手方向の発光部分と対向する位置に配設されている。この反射膜301aは半円筒形状を有し、反射膜301aの内面は、発熱体302の幅が広い方の側面302aに対向するよう配置されている。
In the fourth embodiment, the same components as those in the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In addition to the configuration of the third embodiment, the infrared light bulb of the fourth embodiment has an infrared
図14の(a)は、第4の実施例の発熱体302が輻射する赤外線の強度分布曲線307dを示すグラフである。図14の(b)は、第4の実施例の赤外線電球の発熱体302を有する中央部分の横断面である。図14の(a)、(b)に示されているx軸及びy軸は、図13に示した発熱体302の軸方向に対して垂直な平面内における直交座標軸である。図14の(a)、(b)において、原点0が発熱体302の中心軸に相当する。図14の(a)において、半径方向が赤外線の輻射強度を示し、円周方向が発熱体302の軸方向に対して垂直な平面における中心軸に対する角度を示している。この角度はx軸の正方向からの角度により示される。尚、輻射強度に対する図14の(a)における同心円状の目盛は、図11の(a)の目盛りと同じ値を示す。
FIG. 14A is a graph showing an infrared
また、赤外線電球に対しては、600Wの一定電力が印加されている。測定方法については第3の実施例と同様であるので、その説明は省略する。
図14の(a)の強度分布曲線307dが示すように、発熱体302からの赤外線は、x軸の正の向き、すなわち、発熱体302に対して反射板301aと反対の方向(図14の(b)における右側の方向)に最も強く輻射される。その最大輻射強度は、図11に示した第3の実施例の赤外線電球に比べて約1.5倍になる。
A constant power of 600 W is applied to the infrared light bulb. Since the measurement method is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted.
As shown by the
一方、発熱体302からの赤外線において、x軸の負の向きの赤外線は、すなわち、反射膜301aで遮られている方向(図14の(b)における左側の方向)へはほとんど輻射されない。
また、図14の(a)の強度分布曲線307dと図26の(a)に示した従来の強度分布曲線271とを比較すると、従来の強度分布曲線271はx軸の正方向の近傍の広い角度範囲で輻射強度が実質的に一様である。一方、第4の実施例では正方向のx軸から離れるにつれて輻射強度が徐々に減少している。従って、第4の実施例においては輻射強度は、従来のものに比べて大きく、最大となる方向の範囲が狭い。
従って、第4の実施例の赤外線電球は、例えば、x軸の正方向に配置された物体を局所的に加熱する場合に適している。
On the other hand, in the infrared rays from the
Further, when comparing the
Therefore, the infrared light bulb of the fourth embodiment is suitable for, for example, locally heating an object arranged in the positive direction of the x axis.
第4の実施例の赤外線電球において、反射膜301aは以下に述べる形成工程により形成される。
(1) ガラス管301を円筒形状に形成する。(工程1)
(2) 発熱体302等をガラス管301内に配置して気密に封入する。(工程2)
(3) 金をガラス管301の外面に蒸着させて、反射膜301aを形成する。(工程3)
上記のように反射膜301aを形成することにより、反射膜301aはガラス管301の外側形状を利用して形成できる。従って、正確な半円筒形状の反射膜301aを容易に成形できる。
In the infrared light bulb of the fourth embodiment, the
(1) The
(2) The
(3) Gold is deposited on the outer surface of the
By forming the
なお、上記の反射膜301aの形成工程において、工程3は工程2の前に行っても良い。
また、反射膜301aは蒸着ではなく、転写等によって形成しても良い。ここで、転写とは次のように行われる。
(1) 樹脂、金、及びガラスとの混合物をフィルム状に形成してガラス管301の表面に貼り付ける。
(2)ガラス管301の表面に貼り付けられたフィルムを焼き付けることにより、フィルムに含まれている樹脂を蒸発させる。
上記のように、転写が行われて金膜がガラス管301の表面上に形成される。
In the step of forming the
The
(1) A mixture of resin, gold, and glass is formed into a film and attached to the surface of the
(2) By baking the film attached to the surface of the
As described above, transfer is performed and a gold film is formed on the surface of the
第4の実施例において、反射膜301aの反射面である内面は、ガラス管301の外面に密着されているため、空気と接触することがない。前述の図25に示した従来の赤外線電球においてはガラス管201から所定空間を有して反射板280が配置されているため、反射板280の反射面は外部からの付着物等により汚されるが、第4の実施例においてはそのような問題は解決されている。
第4の実施例において、反射膜301aはガラス管301の外面に沿った形状、すなわち、半円筒形状に形成され保持されている。従って、従来の赤外線電球で用いた反射板280よりも実質的に同じ形状を長期間維持できる。
In the fourth embodiment, the inner surface, which is the reflecting surface of the reflecting
In the fourth embodiment, the
以上のように、第4の実施例においては、反射膜301aが長期間に渡って保持され、反射面の反射率は低下することがない。従って、第4の実施例の赤外線電球は、従来の赤外線電球に反射板280を設けた構成のものに比べて優れた特性を長期間維持する。
第4の実施例においては、反射膜301aをガラス管301の外面に形成した例で説明したが、本発明はこの構成に限定するものではなく、反射膜をガラス管の内面に形成した構成でも良い。但し、そのような構成の場合、反射膜の上記形成工程において、工程3は工程2の前に行われなければならない。
As described above, in the fourth embodiment, the
In the fourth embodiment, the example in which the reflecting
ガラス管301の内面に反射膜が形成された場合、その反射膜が空気に晒されることはなく、また反射面が付着物等により汚されることもない。従って、ガラス管301の外面に反射膜を形成する場合と同様に、従来の赤外線電球に反射板280を用いた場合より経年変化がなく優れた特性を長期間維持する。但し、ガラス管の内面に形成された反射膜は、ガラス管内部の高温の気体と接触するため、蒸散等によって反射膜の厚さが減少し、反射率が低下するおそれがある。従って、反射膜をガラス管の内面に形成する場合には、反射膜と発熱体との距離を十分に大きく設定する必要がある。
When a reflective film is formed on the inner surface of the
第4の実施例において、反射膜301aの素材としては金を用いた例で説明したが、金の他に、窒化チタン、銀、アルミニウム等の金属を用いることができ、赤外線に対する反射率が高く、高温に対して安定なものであればよい。
第4の実施例において、反射膜301aの形状は半円筒形状の例で説明したが、本発明はこの形状に限定されるものではなく、赤外線の反射方向を考慮して各種形状が適用できる。反射膜の形状としては、例えば、半円筒形状の他に、横断面が円、放物線、楕円等の曲線の一部を有する形状でも良い。また、横断面が多角形の一部(例えばコの字形)のような複数の直線の組み合わせ、又は、曲線との組み合わせ(例えばU字形)を有する形状、若しくは平面形状等を用いることもできる。反射膜301aの形状としては、赤外線の輻射強度の望ましい方向分布を得るために適した形状であれば良い。このような形状の反射膜301aを形成するためには、反射膜301aが蒸着等により形成されるガラス管の部分を望ましい反射膜の形状に対応するよう成形すればよく、既に述べた反射膜301aの形成方法により容易に得られる。
In the fourth embodiment, the example in which gold is used as the material of the
In the fourth embodiment, the shape of the
《第5の実施例》
次に、本発明に係る第5の実施例を添付の図面を参照しつつ説明する。但し、以下に示す実施例の材料、サイズ、及び、製法等は本発明の実施例として好ましい一例を示したものにすぎない。従って、これらの例示により本発明の実施可能な範囲が限定されるわけではない。
図15における(a)は本発明に係る第5の実施例の赤外線電球を示す平面図であり、(b)はその正面図である。また、図16は図15の赤外線電球の斜視図である。但し、赤外線電球の中央部分は図示された両側部分から理解されるので、いずれの図においても赤外線電球の中央部分は図示を省略する。
<< 5th Example >>
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the materials, sizes, manufacturing methods, and the like of the examples described below are only preferable examples as examples of the present invention. Therefore, these examples do not necessarily limit the scope of the present invention.
(A) in FIG. 15 is a plan view showing an infrared light bulb of a fifth embodiment according to the present invention, and (b) is a front view thereof. FIG. 16 is a perspective view of the infrared light bulb of FIG. However, since the central portion of the infrared light bulb is understood from the both side portions shown in the figure, the central portion of the infrared light bulb is not shown in any figure.
また、第5の実施例において、図9及び図10に示した第3の実施例と同じ構成要素については同じ符号を付して、その説明は省略する。
第5の実施例の赤外線電球は、前述の第4の実施例と同様に第3の実施例の構成に加えて、赤外線用の反射膜301bが形成されている。但し、第5の実施例の赤外線電球は、ガラス管301の外面において前述の第4の実施例とは異なる位置に反射膜301bが形成されている。第4の実施例の反射膜301aは発熱体302の幅が広い方の側部2aに対向するよう配置されている(図12及び図13)のに対し、第5の実施例の反射膜301bは発熱体302の幅が狭い方の側部2bに対向して配置されている。
In the fifth embodiment, the same components as those in the third embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the infrared bulb of the fifth embodiment, an
第5の実施例の反射膜301bにおいて、素材、厚さ、反射率、形状、及び形成方法は、第4の実施例の反射膜301aと同様である。
図17の(a)は、第5の実施例の発熱体302が輻射する赤外線の強度分布曲線307eを示すグラフである。図17の(b)は、第5の実施例の赤外線電球の発熱体302を有する中央部分の横断面である。図17の(a)、(b)に示されているx軸及びy軸は、図16に示した発熱体302の軸方向に対して垂直な平面内における直交座標軸である。x軸が発熱体302の厚さ方向に相当し、y軸が幅方向に相当する。図17の(a)、(b)において、原点0が発熱体302の中心軸に相当する。図17の(a)において、半径方向が赤外線の輻射強度を示し、円周方向が発熱体302の軸方向に対して垂直な平面における中心軸の角度を示している。この角度はx軸の正方向からの角度により示される。尚、輻射強度に対する図17の(a)における同心円状の目盛は、図11の(a)の目盛りと同じ値を示す。
In the
FIG. 17A is a graph showing an infrared
また、赤外線電球に対しては、600Wの一定電力が印加されている。測定方法については第3の実施例と同様であるので、その説明は省略する。
第5の実施例の赤外線電球において、y軸の正の向き(図16及び図17におけるy軸の矢印の向き)が反射膜301bの内面が向いている方向である。
図17の(a)の赤外線輻射の強度分布曲線307eが示すように、発熱体302からの赤外線は、正方向のy軸の近傍ではx軸方向の近傍よりも輻射強度が小さい。当然、負方向のy軸側では反射膜301bにより輻射が抑制されている。
前述の図26の(a)に示した従来の赤外線電球の強度分布曲線271と第5の実施例とを比較すると、輻射強度が大きい方向の角度範囲は従来のものより第5の実施例の方が広い。
従って、第5の実施例の赤外線電球においては、例えば、被加熱対象物を赤外線電球の正方向のy軸上に中心を置いて、被加熱対象物におけるy軸と垂直な平面全体を実質的に一様に加熱する場合に適する。
A constant power of 600 W is applied to the infrared light bulb. Since the measurement method is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted.
In the infrared light bulb of the fifth embodiment, the positive direction of the y axis (the direction of the arrow of the y axis in FIGS. 16 and 17) is the direction in which the inner surface of the
As shown by the infrared radiation
Comparing the
Therefore, in the infrared light bulb of the fifth embodiment, for example, the object to be heated is centered on the positive y-axis of the infrared light bulb, and the entire plane perpendicular to the y axis of the object to be heated is substantially Suitable for heating uniformly.
《第6の実施例》
次に、本発明に係る赤外線電球を用いた加熱・暖房装置について第6の実施例として説明する。
第6の実施例の加熱・暖房装置における赤外線電球は、前述の第3の実施例で説明した赤外線電球を用いており、この赤外線電球に図25に示した反射板280を設けている。
前述の第1の実施例から第5の実施例までの赤外線電球はいずれも、従来の赤外線電球と実質的に同じ外形を有するよう構成されている。従って、従来の赤外線電球を有する加熱・暖房装置において、その赤外線電球を第1の実施例から第5の実施例までのいずれかの赤外線電球に置き換えることは、関連分野における通常の技術者であれば容易である。
<< Sixth Embodiment >>
Next, a heating / heating apparatus using an infrared light bulb according to the present invention will be described as a sixth embodiment.
The infrared light bulb in the heating / heating apparatus of the sixth embodiment uses the infrared light bulb described in the third embodiment, and the infrared light bulb is provided with the
All the infrared bulbs from the first embodiment to the fifth embodiment are configured to have substantially the same outer shape as that of the conventional infrared bulb. Therefore, in a heating / heating device having a conventional infrared light bulb, replacing the infrared light bulb with any of the infrared light bulbs of the first to fifth embodiments is a normal engineer in the related field. It is easy.
上記のように従来の赤外線電球を本発明の赤外線電球に置き換える対象となり得る加熱・暖房装置としては、例えば次のような装置がある。
(1) ストーブ、コタツ、エアコン、赤外線治療器、浴室暖房器等の暖房機器、
(2) 衣類、布団、食品、生ゴミ処理機、加熱型消臭器、浴室乾燥器等の乾燥機器、
(3) 熱による殺菌消毒器、
(4) オーブン、オーブンレンジ、オーブントースター、トースター、ロースター、保温器、焼き鳥器、コンロ、解凍器、焙煎器等の調理器、
(5) ドライヤー、パーマネント加熱器等の理容器、
(6) シートに文字や画像等を定着するための機器、
(a) LBP(Laser beam printer)、PPC(Plain paper copier)、ファックス等のトナーを媒介して表示する機器、
(b) 熱を利用してフィルム原本から被転写体へ熱転写する機器、
(7) 半田付けに用いる加熱器、
(8) 半導体ウエハ等用乾燥機、
(9) 半導体製造工程中にウエハ等を洗浄する時、純水を加熱する機器、及び
(10)工業用塗料乾燥機。
即ち、赤外線電球を熱源として被加熱物を加熱・暖房する機器であれば、上記のような置き換えの対象の装置となり得る。
As described above, examples of the heating / heating device that can be used as a target for replacing the conventional infrared light bulb with the infrared light bulb of the present invention include the following devices.
(1) Heating equipment such as stoves, kotatsu, air conditioners, infrared therapy devices, bathroom heaters,
(2) Drying equipment such as clothing, futons, food, garbage processing machines, heated deodorizers, bathroom dryers,
(3) Sterilizer by heat,
(4) Cooking equipment such as oven, microwave oven, oven toaster, toaster, roaster, incubator, yakitori, stove, defroster, roaster
(5) Physical containers such as dryers and permanent heaters,
(6) Equipment for fixing characters, images, etc. on the sheet,
(A) Devices such as LBP (Laser beam printer), PPC (Plain paper copier), fax, etc.
(B) a device that transfers heat from the original film to the transfer object using heat,
(7) Heater used for soldering,
(8) Dryers for semiconductor wafers,
(9) An apparatus for heating pure water when cleaning a wafer or the like during a semiconductor manufacturing process, and (10) an industrial paint dryer.
In other words, any device that heats or heats an object to be heated using an infrared light bulb as a heat source can be a device to be replaced as described above.
図18は、第6の実施例の加熱・暖房装置における赤外線電球と赤外線用の反射板308aとの位置関係を示す斜視図である。図18において赤外線電球の中央部分は省略されている。また、ここで用いた赤外線電球は前述の第3の実施例で説明した赤外線電球であるため、その説明は省略する。
第6の実施例における反射板308aは、厚さ約0.4〜0.5mmのアルミニウム製の半円筒形状であり、その内面に鏡面加工が施された反射面を有する。反射板308aの赤外線反射率は、約80〜90%である。反射板308aは、発熱体302の中心線と平行に、ガラス管301の外面から所定の間隔を有して配置されている。反射板308aは、実質的に発熱体302の中心線を中心として設置される。図18に示すように、反射板308aの内面である反射面は、発熱体302の幅が広い一方の側部302aと対向するよう配置されている。
FIG. 18 is a perspective view showing the positional relationship between the infrared light bulb and the infrared reflecting
The reflecting
第6の実施例においては反射板308aをアルミニウムで形成した例で説明したが、アルミニウムの他に、金、窒化チタン、銀、ステンレス鋼等の赤外線反射率が大きく、かつ、高温で安定な素材であればよい。
第6の実施例においては反射板308aの形状を半円筒形状の場合について説明したが、この他の形状としては、例えば、横断面が円、放物線、楕円等の曲線の一部を有する図形、多角形の一部(例えばコの字形)のような複数の直線を組み合わせた図形、又はそれらを組み合わせた図形(例えばU字形)、若しくは平面形状等の赤外線の輻射強度の望ましい方向分布を得るために適した形状であれば良い。
In the sixth embodiment, the example in which the reflecting
In the sixth embodiment, the case where the shape of the reflecting
上記のように反射板308aを設置することにより、赤外線の輻射強度の方向分布は、前述の図14の(a)に示した第4の実施例の強度分布曲線307dと実質的に等しい形状を有する。従って、上記のように構成することにより、第3の実施例の赤外線電球を用いて、第4の実施例の赤外線電球と同じ輻射強度の方向分布を有する赤外線が得られる。この結果、第6の実施例の加熱・暖房装置は、例えば、反射板308aの反射面と対向する位置に配置された被加熱物を局所的に加熱する用途に適している。
なお、第3の実施例の赤外線電球は、図11に示したように、輻射強度においてx軸方向に指向性を有する。従って、第6の実施例の加熱・暖房装置においては、反射板308aによる赤外線の輻射強度が従来の物に比べて強くなる。また、反射板308aの反射率が経年変化や汚れの付着等である程度低下した場合において、第6の実施例における輻射強度の方向分布に与える影響は、例えば図22に示した従来の赤外線電球を用いた場合に比べて小さくなる。
By installing the
Note that the infrared light bulb of the third embodiment has directivity in the x-axis direction in terms of radiation intensity, as shown in FIG. Therefore, in the heating / heating apparatus of the sixth embodiment, the infrared radiation intensity by the reflecting
《第7の実施例》
次に、本発明に係る赤外線電球を用いた加熱・暖房装置の第7の実施例を説明する。
第7の実施例の加熱・暖房装置における赤外線電球は、前述の第6の実施例で説明した反射板308aを赤外線電球の中心線に対して90度回転して配置した構成である。
図19は、第7の実施例の加熱・暖房装置における赤外線電球と赤外線用の反射板308bとの位置関係を示す斜視図である。但し、図19において赤外線電球の中央部分は省略されている。また、ここで用いた赤外線電球は第3の実施例で説明した赤外線電球であるため、その説明は省略する。
<< Seventh embodiment >>
Next, a seventh embodiment of the heating / heating device using the infrared light bulb according to the present invention will be described.
The infrared bulb in the heating / heating apparatus of the seventh embodiment has a configuration in which the
FIG. 19 is a perspective view showing the positional relationship between the infrared light bulb and the
図19に示すように、反射板308bの内面である反射面は、発熱体302の幅が狭い方の側部302bと対向するよう配置されている。
上記のように反射板308bを設置することにより、赤外線の輻射強度の方向分布は、前述の図17の(a)に示した第5の実施例のものと実質的に等しい。つまり、第3の実施例の赤外線電球を用いて、第5の実施例の赤外線電球と同じ輻射強度の方向分布を有する赤外線が得られる。従って、第7の実施例の加熱・暖房装置は、例えば、発熱体302に平行で、反射板308bに対向して配置された被加熱物体の平面全体を実質的に一様に加熱する用途に適している。
As shown in FIG. 19, the reflecting surface, which is the inner surface of the reflecting
By installing the
また、図10に示した第3の実施例の赤外線電球はそれ自体で、図11に示したように、輻射強度において指向性を有する。従って、第7の実施例の加熱・暖房装置においては、反射板308bの反射率が経年変化や汚れの付着等である程度低下した場合において、輻射強度の方向分布に与える影響は、例えば図22に示した従来の赤外線電球を用いた場合に比べて小さくなる。
Further, the infrared light bulb of the third embodiment shown in FIG. 10 itself has directivity in the radiation intensity as shown in FIG. Therefore, in the heating / heating device of the seventh embodiment, when the reflectance of the
発明をある程度の詳細さをもって好適な形態について説明したが、この好適形態の現開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各要素の組合せや順序の変化は請求された発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 Although the invention has been described in its preferred form with a certain degree of detail, the present disclosure of this preferred form should vary in the details of construction, and combinations of elements and changes in order may vary in the claimed invention. It can be realized without departing from the scope and spirit.
本発明は、物を加熱する加熱装置及び室内等を暖める暖房装置において、熱源として使用される赤外線電球として広く用いら、効率高く赤外線を輻射して寿命の長い装置を提供することができると共に、加熱対象に応じて赤外線輻射の指向性を選択することができる汎用性の広い装置を提供することができる。 The present invention is widely used as an infrared bulb used as a heat source in a heating device for heating an object and a heating device for heating a room, etc., and can provide a device having a long life by radiating infrared rays with high efficiency, A versatile device capable of selecting the directivity of infrared radiation according to the heating target can be provided.
1 硝子管
2 発熱体
3 放熱ブロック
4 内部リード線
5 コイル状部
6 スプリング状部
7 モリブデン箔
8 外部リード線
9 接着剤
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記発熱体を内部に気密に封入するガラス管、
前記ガラス管の両端部に埋め込まれ、前記発熱体の両端と電気的にそれぞれ接続され、外部の電気回路と電気的に接続されるための電極、
前記発熱体の両端部にそれぞれ固定され、前記発熱体と電気的に接続された接続具、及び、
所定の張力で前記発熱体の両端を引っ張るように前記接続具と前記電極とに固定され、前記接続具と前記電極とを電気的に接続するリード線、を有し、
前記接続具が、前記発熱体に流れる電流の方向に直交する面において、前記発熱体の断面積より大きな断面積を有し、前記発熱体からの熱を放熱して前記リード線の過熱を防ぐための放熱ブロックであり、前記発熱体に流れる電流の方向に沿って2分割され、前記発熱体を挟着するよう構成された赤外線電球。 A heating element having a substantially plate shape, a width of 5 times or more of the thickness, and formed of a carbon-based material made of a mixture of crystallized carbon, a resistance value adjusting material, and amorphous carbon;
A glass tube that hermetically encloses the heating element ;
Electrodes embedded in both ends of the glass tube, electrically connected to both ends of the heating element, and electrically connected to an external electric circuit,
Fixing devices respectively fixed to both ends of the heating element and electrically connected to the heating element; and
A lead wire that is fixed to the connection tool and the electrode so as to pull both ends of the heating element with a predetermined tension, and electrically connects the connection tool and the electrode;
The connector has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the heating element on a surface orthogonal to the direction of the current flowing through the heating element, and dissipates heat from the heating element to prevent overheating of the lead wire. An infrared light bulb that is divided into two along the direction of the current flowing through the heating element and sandwiches the heating element .
前記発熱体を内部に気密に封入するガラス管、
前記ガラス管の両端部に埋め込まれ、前記発熱体の両端と電気的にそれぞれ接続され、外部の電気回路と電気的に接続されるための電極、
前記発熱体の両端部にそれぞれ固定され、前記発熱体と電気的に接続された接続具、及び、
所定の張力で前記発熱体の両端を引っ張るように前記接続具と前記電極とに固定され、前記接続具と前記電極とを電気的に接続するリード線、を有し、
前記接続具が、前記発熱体に流れる電流の方向に直交する面において、前記発熱体の断面積より大きな断面積を有し、前記発熱体からの熱を放熱して前記リード線の過熱を防ぐための放熱ブロックであり、前記発熱体に流れる電流の方向に沿って前記発熱体の端部が挿入されるスリットが形成されて、前記発熱体の端部が前記スリットに挿入されて挟着されるよう構成された赤外線電球。 A heating element having a substantially plate shape, a width of 5 times or more of the thickness, and formed of a carbon-based material made of a mixture of crystallized carbon, a resistance value adjusting material, and amorphous carbon;
A glass tube that hermetically encloses the heating element;
Electrodes embedded in both ends of the glass tube, electrically connected to both ends of the heating element, and electrically connected to an external electric circuit,
Fixing devices respectively fixed to both ends of the heating element and electrically connected to the heating element; and
A lead wire that is fixed to the connection tool and the electrode so as to pull both ends of the heating element with a predetermined tension, and electrically connects the connection tool and the electrode;
The connector has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the heating element on a surface orthogonal to the direction of the current flowing through the heating element, and dissipates heat from the heating element to prevent overheating of the lead wire. And a slit into which the end of the heating element is inserted along the direction of the current flowing through the heating element, and the end of the heating element is inserted into and sandwiched by the slit. Infrared light bulb configured to be
前記発熱体を内部に気密に封入するガラス管、
前記ガラス管の両端部に埋め込まれ、前記発熱体の両端と電気的にそれぞれ接続され、外部の電気回路と電気的に接続されるための電極、
前記発熱体の両端部にそれぞれ固定され、前記発熱体と電気的に接続された接続具、及び、
所定の張力で前記発熱体の両端を引っ張るように前記接続具と前記電極とに固定され、前記接続具と前記電極とを電気的に接続するリード線、を有し、
前記接続具が、前記発熱体に流れる電流の方向に直交する面において、前記発熱体の断面積より大きな断面積を有し、前記発熱体からの熱を放熱して前記リード線の過熱を防ぐための放熱ブロックであり、前記発熱体に流れる電流の方向に沿って2分割され、前記発熱体を挟着するよう構成された赤外線電球を具備する加熱・暖房装置。 A heating element having a substantially plate shape, a width of 5 times or more of the thickness, and formed of a carbon-based material made of a mixture of crystallized carbon, a resistance value adjusting material, and amorphous carbon;
A glass tube that hermetically encloses the heating element ;
Electrodes embedded in both ends of the glass tube, electrically connected to both ends of the heating element, and electrically connected to an external electric circuit,
Fixing devices respectively fixed to both ends of the heating element and electrically connected to the heating element; and
A lead wire that is fixed to the connection tool and the electrode so as to pull both ends of the heating element with a predetermined tension, and electrically connects the connection tool and the electrode;
The connector has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the heating element on a surface orthogonal to the direction of the current flowing through the heating element, and dissipates heat from the heating element to prevent overheating of the lead wire. And a heating / heating device comprising an infrared light bulb that is divided into two along the direction of a current flowing through the heating element and sandwiches the heating element .
前記発熱体を内部に気密に封入するガラス管、
前記ガラス管の両端部に埋め込まれ、前記発熱体の両端と電気的にそれぞれ接続され、外部の電気回路と電気的に接続されるための電極、
前記発熱体の両端部にそれぞれ固定され、前記発熱体と電気的に接続された接続具、及び、
所定の張力で前記発熱体の両端を引っ張るように前記接続具と前記電極とに固定され、前記接続具と前記電極とを電気的に接続するリード線、を有し、
前記接続具が、前記発熱体に流れる電流の方向に直交する面において、前記発熱体の断面積より大きな断面積を有し、前記発熱体からの熱を放熱して前記リード線の過熱を防ぐための放熱ブロックであり、前記発熱体に流れる電流の方向に沿って前記発熱体の端部が挿入されるスリットが形成されて、前記発熱体の端部が前記スリットに挿入されて挟着されるよう構成された赤外線電球を具備する加熱・暖房装置。 A heating element having a substantially plate shape, a width of 5 times or more of the thickness, and formed of a carbon-based material made of a mixture of crystallized carbon, a resistance value adjusting material, and amorphous carbon;
A glass tube that hermetically encloses the heating element;
Electrodes embedded in both ends of the glass tube, electrically connected to both ends of the heating element, and electrically connected to an external electric circuit,
Fixing devices respectively fixed to both ends of the heating element and electrically connected to the heating element; and
A lead wire that is fixed to the connection tool and the electrode so as to pull both ends of the heating element with a predetermined tension, and electrically connects the connection tool and the electrode;
The connector has a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the heating element on a surface orthogonal to the direction of the current flowing through the heating element, and dissipates heat from the heating element to prevent overheating of the lead wire. And a slit into which the end of the heating element is inserted along the direction of the current flowing through the heating element, and the end of the heating element is inserted into and sandwiched by the slit. A heating / heating apparatus comprising an infrared light bulb configured to be configured as described above .
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