JP4022981B2

JP4022981B2 - 発熱体

Info

Publication number: JP4022981B2
Application number: JP10759798A
Authority: JP
Inventors: 和幸小原; 昭広前田; 邦男荻田; 清関谷; 充米山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: JPH11307230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気暖房器具、電気調理器具等に利用する発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の発熱体は、図９に示されているようにＦｅ−Ｃｒ−ＡｌやＮｉ−Ｃｒ等の合金やタングステン等の金属体よりなる電熱線１３をコイル状に丸巻きして発熱線１４を形成している。
【０００３】
電熱線１３は金属体で形成されているので電熱線１３の表面の放射率が低くて放射エネルギー量が少なく、コイル状に丸巻きして電熱線１３の使用長を長くし表面積を増大させることにより、放射エネルギー量を補っている。
【０００４】
この発熱線１４を結晶化ガラスや石英よりなる管体２内に挿入し、管体２の両端部から突出している発熱線１４の取り出し線３’より通電することによって発熱線１４を発熱させ、管体２を介して空気中に熱を放射させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発熱体では、発熱線１４の巻径に応じた管体２の管径が必要となるため外径が太くなる。さらに放射エネルギー量を増加させようとすれば、発熱線１４の巻径を大きくするか、発熱線１４の長さを長くすることで電熱線１３の表面積を増大させなければならない。
【０００６】
したがって、発熱線１４の巻径を大きくした場合は、管体２の管径が太くなり、発熱線１４の長さを長くした場合には、管体２の長さも長くしなければならないという課題を有していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために複数本の炭素系抵抗発熱体と、それら外周を覆う管体とを有し、前記各炭素系抵抗発熱体は平面部を有する異なる断面形状にそれぞれ設定したものである。
【０００８】
上記発明によれば、発熱線として炭素系抵抗発熱体を使用しており、表面の放射率が高く放射エネルギー量が多いので、コイル状に丸巻きする必要がない。しかも、複数本の炭素系抵抗発熱体が平面部を有する異なる断面形状に設定してあるところから、赤外線の放射方向、指向性を任意に決定できるものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数本の炭素系抵抗発熱体と、それら外周を覆う管体とを有し、前記各炭素系抵抗発熱体は平面部を有する異なる断面形状にそれぞれ設定したものである。
【００１０】
そして炭素系抵抗発熱体を使用しているため、表面の放射率が高く放射エネルギー量が多いのでコイル状に丸巻きする必要がなく、しかも、複数本の炭素系抵抗発熱体が平面部を有する異なる断面形状に設定してあるところから、赤外線の放射方向、指向性を任意にけっていできるものとなる。
【００１１】
断面形状の具体例として異なる多面断面形状とすることが考えられる。このように異なる多面断面形状であれば、赤外線の放射方向が拡大されることとなる。
【００１２】
以下本発明の実施例の前に参考実施例について先ず述べる。
【００１３】
【参考実施例】
（参考実施例１）
図１、２において、１は炭素系抵抗発熱体で、２はこの炭素系抵抗発熱体１の外周部を覆う管体である。管体２は石英や結晶化ガラス等の高耐熱性の透明、不透明、半透明材料で形成されている。
【００１４】
炭素系抵抗発熱体１は炭素質および黒鉛質を含む炭素系材料を炭素発熱体の製造法（特公平３−６７３１６号公報）や炭素系コイル状抵抗発熱体の製造方法（特公昭６４−１９１４号公報）に記載されている方法でコの字状に成形されたものである。
【００１５】
炭素系抵抗発熱体１の両端には、一部にバネ性を有するようにコイル形状とした接続線４と接続管５が接続されており、接続線４は箔６と接続しさらに箔６の片側は取り出し線３と接続されている。
【００１６】
また、炭素系抵抗発熱体１のＵターン部は、管体２内で移動することのないように固定板７で固定されている。炭素系抵抗発熱体１を内部に配設した管体２は内部の空気を不活性ガスと置換するとともに、管体２の両端部を溶融して封止部８を形成することにより不活性ガスを管体２内に封入する。また、封止部８形成時において箔６を同時に封止部８内に固定し、炭素系抵抗発熱体１の両端部を保持するようにしている。
【００１７】
次に動作、作用について説明すると、炭素系材料は非酸化性雰囲気においては溶融、変形することなく優れた耐熱性、耐食性を示し、金属に近い電気伝導性を示すため、管体２の外部に露出した取り出し線３に通電することで炭素系抵抗発熱体１が発熱し、放射エネルギーを放射する。
【００１８】
炭素系抵抗発熱体１の長尺部は、コイル状でなく直線状であるため管体２内に複数本位置させても管体２の外径は大きくならず、加えて、炭素系抵抗発熱体１はコの字状にUターンしているため、管体２の長さも短くなり、管体２をコンパクトにすることができる。
【００１９】
また、取り出し線３は片側の封止部８からしか出てこないので、線処理スペースも半分となる。
【００２０】
さらに、接続線４は一部にバネ性を有しているため外力が加わっても炭素系抵抗発熱体１への衝撃を弱めるので振動衝撃にも強くなる。
【００２１】
（参考実施例２）
図３は参考実施例２を示し、図１と同一機能を行う構成部分については同一符号を付し、その説明は参考実施例１のものを援用する。
【００２２】
参考実施例１と異なる点は、炭素系抵抗発熱体１ａの長尺部１０がＵターン部９を根元として櫛歯状に突出している点である。また、接続線４の相互接触防止のため炭素系抵抗発熱体１ａの各長尺部１０の末端部を相互にずらした位置に接続線４と接続管５を構成している。
【００２３】
次に動作、作用について説明すると、管体２の外部に露出した３本の取り出し線３のうち１本を共通通電線とし、残り２本の取り出し線３への通電を増減することで一つの管体２の中で炭素系抵抗発熱体１ａの通電状態が変わり、参考実施例１と同じく管体２がコンパクトな形状で出力を変えることができる。
【００２４】
また、炭素系抵抗発熱体１ａは高放射率であるため、表面からの放射エネルギーは増加し放射効率を増加することができる。
【００２５】
なお、参考実施例２においては、炭素系抵抗発熱体１ａの形状を平面状に示しているが、図４に示すように立体的に炭素系抵抗発熱体１ａの長尺部１０が配置されても同様の動作、作用が得られる。
【００２６】
また、素系抵抗発熱体１ａの長尺部１０の本数は管体２に配設できる限り何本でも良い。
【００２７】
（参考実施例３）
図５は参考実施例３を示し、図１と同一機能を行う構成部分については同一符号を付し、その説明は参考実施例１のものを援用する。
【００２８】
参考実施例１と異なる点は、炭素系抵抗発熱体１ｂを蛇行状に成形したところである。
【００２９】
次に動作、作用について説明すると、炭素系抵抗発熱体１ｂの長尺部１０は参考実施例１の炭素系抵抗発熱体１の長尺部１０に較べて管体２に入っている本数が多い。すなわち、炭素系抵抗発熱体がより長く配設されていることになり、管体２がコンパクトな形状のままで、より大きな放射エネルギーを得ることができる。
【００３０】
（参考実施例４）
図６は参考実施例３を示し、図１と同一機能を行う構成部分については同一符号を付し、その説明は参考実施例１のものを援用する。
【００３１】
実施例１と異なる点は、炭素系抵抗発熱体１ｃを直線状に成形したところであり、複数本の炭素系抵抗発熱体１ｃの一方の末端部には、各々に接続線４と接続管５が接続されており、他方の末端部は各々が一体的に接続されるように接続体１１で繋げられ発熱体ユニット１２を構成している。また、接続体１１は炭素系抵抗発熱体１ｃの管体２内での移動防止の役目もある。
【００３２】
次に動作、作用について説明すると、参考実施例１における炭素系抵抗発熱体１は、専用の金型でその形状に成形しなければならないが、炭素系抵抗発熱体１ｃは直線状の同一形状でよく、さらに、参考実施例２および参考実施例３においても接続体１１によって炭素系抵抗発熱体１ｃを接続することで発熱体ユニットを構成することにより、同一の動作、作用を得ることができる。
【００３３】
すなわち、炭素系抵抗発熱体１ｃや接続体１１は同一のもので、その接続の仕方で種々の発熱体ユニットを構成することができるため、発熱体としての生産効率が向上する。
【００３４】
以上の参考実施例をふまえ以下その実施例について図面を参照して説明する。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
図７，８は本発明の実施例を示し、図１と同一機能を行う構成部分については同一符号を付し、その説明は参考実施例１のものを援用する。
【００３６】
参考実施例１と異なる点は、炭素系抵抗発熱体１の長尺部１０の中で、少なくとも１本以上は、断面形状を変えて異なる発熱温度及び出力に設定した炭素系抵抗発熱体１の長尺部１０ａを備えたところである。
【００３７】
次に動作、作用について説明すると、炭素系抵抗発熱体１の長尺部１０ａは異なる断面形状になるように成形されているので発熱温度及び出力を変えることができ、取り出し線３より通電することで炭素系抵抗発熱体１と異なる波長の赤外線及び放射エネルギーを放射するため一つの管体２で取り出し線３の通電位置を選択的に変えることでコンパクトな形状で異なる波長の赤外線及び放射エネルギーを放射することができる。
【００３８】
また、炭素系抵抗発熱体１の長尺部１０ａの断面形状は、例えば図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように平面部を有する四角形、半円、三角形の断面形状とすることで、平面部の方向を変えることで赤外線の放射方向を変化させたり、指向性を有したり無くしたりすることが一つの管体２の中で可能となる。
【００３９】
なお、炭素系抵抗発熱体の長尺部のうち複数本の長尺部の断面形状を異にしても同様の効果が得られる。
【００４０】
さらに、炭素系抵抗発熱体の長尺部のうち複数本の長尺部の長さ、断面積を異なるものとしても良く、様々な組み合わせを採用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、複数本の炭素系抵抗発熱体を一つの管体内に配設することにより、コンパクトな発熱体に構成でき、また、断面形状が異なるので赤外線の放射方向を拡大し、指向性もなくすことが可能であるので、暖房用に使用すれば広い範囲の均等輻射暖房が促進できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考実施例１の発熱体の断面図
【図２】同発熱体の断面斜視図
【図３】本発明の参考実施例２の発熱体の断面図
【図４】同発熱体の異なる形状の炭素系抵抗発熱体の斜視図
【図５】本発明の参考実施例３の発熱体の断面図
【図６】本発明の参考実施例４の発熱体の断面図
【図７】本発明の実施例１の発熱体の断面図
【図８】（ａ）同発熱体の炭素系抵抗発熱体の斜視図
（ｂ）同断面形状の異なる炭素系抵抗発熱体の斜視図
（ｃ）同断面形状の異なる炭素系抵抗発熱体の斜視図
（ｄ）同断面形状の異なる炭素系抵抗発熱体の斜視図
【図９】従来の発熱体の一部切欠断面図
【符号の説明】
１炭素系抵抗発熱体
２管体
１０ａ長尺部

Claims

複数本の炭素系抵抗発熱体と、それら外周を覆う管体とを有し、前記各炭素系抵抗発熱体は平面部を有する異なる断面形状にそれぞれ設定した発熱体。
複数本の炭素系抵抗発熱体は異なる多面断面形状に設定した請求項１記載の発熱体。