JP4939961B2 - 赤外線ヒータ - Google Patents

Description

本発明は、通電によって放射熱を発生させる発熱体をガラス管内に封入してなり、加熱調理器や暖房機器等に使用される赤外線ヒータに関する。

赤外線ヒータは、長尺の発熱体を細長いガラス管（石英管）内に封入し、ガラス管の両端から外部に導出させたリード線を介して発熱体に通電可能となっている。発熱体としては、タングステン等のスパイラルフィラメントが周知であるが、硬質で発熱ムラのない炭素質の発熱体もよく用いられている。特に本件出願人は、炭素質発熱体の電気抵抗値を容易に調整可能とするために、特許文献１に開示のように、長尺の薄板状で、長手方向の両側縁から幅方向へ切り込むスリットを交互に形成して蛇行状の通電路を形成した炭素質発熱体の発明を提供している。

特開２００６−４９０８８号公報

このような赤外線ヒータを例えばグリルや焼き鳥器等の加熱調理器に用いる場合、加熱効率を考慮して、赤外線ヒータの片側に反射板を添設し、炭素質発熱体の遠赤外線放射熱を被調理物側へのみ放射させることが考えられる。しかし、反射板を備えた赤外線ヒータを被調理物の下方にセットした場合、被調理物から生じた焼き脂やつけだれ等が反射板上に落下し、加熱効率を低下させてしまうおそれがある。また、汚れた反射板の清掃も面倒となる。

そこで、本発明は、反射板による良好な加熱効率を維持しつつ、反射板に掃除の手間を生じさせず使い勝手に優れる赤外線ヒータを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ガラス管を、発熱体を封入する内管と、その内管を封入する外管との二重管とすると共に、外管内で内管の外側に、内管を弾性的に把持するクリップを備えて内管へ着脱可能に装着され、通電によって発熱体から発生する放射熱を所定方向へ向けて放射させる反射板を設けて、クリップに、内管の把持状態で外管の内面に当接する複数の支持部を突設したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、特に業務用のフライヤー等に好適に使用可能とするために、外管を、反射板を下にした状態で内管を収容する収容部と、その収容部の端部で折曲されて上方に伸びる立ち上げ部とからなる略Ｌ字状としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の目的に加えて、形状変更によって電気抵抗値が容易に調整できる好適な発熱体とするために、発熱体を、長尺の薄板状で、長手方向の両側縁から幅方向へ切り込むスリットを交互に形成した炭素質発熱体としたものである。

請求項１に記載の発明によれば、反射板が外管内で保護されるため、反射板による良好な加熱効率が維持可能となる。また、反射板が汚れないので掃除の手間も生じず、使い勝手に優れる。
さらに、クリップによって反射板を正確且つ容易に位置決めすることができる。
加えて、クリップを利用して外管内での内管の位置決めも正確且つ容易に行うことができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、外管を略Ｌ字状としたことで、業務用のフライヤーやゆで麺機等の熱源として好適に使用可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、炭素質発熱体にスリットを設ける形状変更で電気抵抗値が容易に調整可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の赤外線ヒータの一例を示す説明図で、上が平面、下が正面、右が中央横断面を夫々現す。赤外線ヒータ１は、炭素質発熱体２と、その炭素質発熱体２を収容する透明なガラス製で横断面円形の内管３と、その内管３を収容する同じく透明ガラス製で横断面円形の外管４とからなる二重管構造となっている。
まず炭素質発熱体２は、長尺薄板状を呈し、両端部を残した中間部には、長手端縁から幅方向へ相対向して交互に等間隔で切り込まれた複数のスリット５，５・・によって、蛇行状の通電路が形成されている。このスリット５，５の間隔は要求される電気抵抗値によって決定される。

炭素質発熱体２は、内管３内にアルゴンガス等の不活性ガスと共に封入されて、両端部は、金属板の中央を折り返し、両端を外方へ直角に折曲して半円状の遮熱板７，７とした接続金具６で挟持されている。この接続金具６，６に接続されたリード線８，８が、内管３の両端を封止する平坦な閉塞部９，９から内管３の外部へ引き出されている。ここでは炭素質発熱体２の幅及び遮熱板７の外形を夫々内管３の内径と略等しく形成しているため、炭素質発熱体２は封入状態で内管３の内壁でがたつきなく支持される。特に遮熱板７は、スリット５の形成側からリード線接続側への熱の伝達を遮断するため、リード線８の接続側の保護も期待できる。

さらに、内管３の外側には、反射板１０が装着されている。この反射板１０は、図２の斜視図にも示すように、内管３を中心としてその左右両側を覆うように横断面が半円状に折曲形成された金属製の板体で、長手方向では炭素質発熱体２の通電路部分（長手方向前後の遮熱板７，７間）を覆う長さとなっている。反射板１０における内管３側の面には、平行な２本の針金１１，１１が溶着され、その針金１１，１１の両端部に、内管３の外周を弾性的に把持するように一本の針金を折曲形成してなるクリップ１２，１２が夫々溶着されて、このクリップ１２により反射板１０は、内管３の外面から僅かに離れた位置で内管３に沿って支持されることになる。なお、反射板１０は、炭素質発熱体２の板面と対向する姿勢（針金１１，１１間で形成される面と反射板１０とが平行となる姿勢）となるように装着されている。

そして、内管３から引き出されたリード線８，８は、一方は端子棒１３を介して外管４の閉塞部１４から外部に引き出され、他方は、外管４の中央に突出された突起部１５に挿入され、外管４内でその軸方向に設けられた導電棒１６を介して閉塞部１４側へ導かれている。この導電棒１６は、内管３の閉塞部９，９に外装されたバンド１７によって両端が保持され、突起部１５側の端部は、外管４の内周に沿った円形状に周回した後、中心側へ折曲されて当該側のリード線８に電気的接続され、閉塞部１４側の他端部は、端子棒１８を介して閉塞部１４から外部に引き出されている。この導電棒１６の突起部１５側の周回形状により、内管３の当該側端部が外管４の中心位置で保持される。反対側は、端子棒１８を閉塞部１４で固定することによって中心位置で位置決めされることになる。なお、外管４内は不活性ガスを封入してもよいし、空気をそのまま封入してもよい。

以上の如く構成された赤外線ヒータ１は、一対の端子棒１３，１８を介して内管３及び外管４の外から炭素質発熱体２に対して通電可能となり、この通電によって炭素質発熱体２が赤熱し、遠赤外線放射熱を発生させる。ここで、内管３には反射板１０が装着されているので、遠赤外線放射熱は反射板１０によって反射板１０の開放側へのみ放射される指向性を有することになる。なお、内管３内には不活性ガスが封入されているため、炭素質発熱体２の酸化は抑制される。

この赤外線ヒータ１を焼き鳥器等の加熱調理器に用いる場合、例えば反射板１０を下にして炭素質発熱体２を上側に向けた状態で調理器内で水平に架け渡し、その上方に焼き鳥等の被調理物をセットすれば、上方へのみ放射される遠赤外線放射熱によって被調理物を加熱調理することができる。反射板１０は外管４によって保護されているため、被調理物から焼き脂やつけだれ等が落下しても、外管４の表面を伝ってそのまま落下するにとどまり、調理後の外管４の掃除も簡単に行える。勿論反射板１０が汚れることはなく、加熱効率も維持される。

このように上記形態の赤外線ヒータ１によれば、ガラス管を、炭素質発熱体２を封入する内管３と、その内管３を封入する外管４との二重管とすると共に、外管４内で内管３の外側に、通電によって炭素質発熱体２から発生する遠赤外線放射熱を所定方向へ向けて放射させる反射板１０を設けたことで、反射板１０が外管４内で保護されるため、反射板１０による良好な加熱効率が維持可能となる。また、反射板１０が汚れないので掃除の手間も生じず、使い勝手に優れる。
特にここでは、反射板１０は、内管３を弾性的に把持するクリップ１２を備えて内管３へ着脱可能に装着されるようにしたことで、反射板１０を炭素質発熱体２に対して正確且つ容易に位置決めすることができる。

次に、赤外線ヒータの他の形態を説明する。なお、図１，２と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
図３は、変更例の赤外線ヒータ１ａの説明図で、上が正面、左が側面、下が底面を夫々示す。この赤外線ヒータ１ａにおいては、外管４内での内管３の支持のために、帯状の板体を円形に折り曲げて、中間部で内管３の外周を弾性的に把持するクリップ２０が用いられている。このクリップ２０の端部２１，２１は、反射板１０の端部を示す図４（上が平面、下が正面、左が側面を夫々示す。）にも示すように、内管３から離れる方向へ互いに外側へ折り曲げられて外管４の内面に当接する一方、反射板１０に当接するクリップ２０の基端には、中央に突片２２が切り起こし形成されて、この突片２２が反射板１０を貫通して外管４の内面に当接している。すなわち、支持部となる２つの端部２１及び突片２２による３点支持で内管３を支持可能としたものである。

また、ここでは、導電体である反射板１０の両端に、短いリード線２３，２３を夫々接続して、一方をリード線８に、他方を端子棒１８に夫々接続して、先の形態のように内管３のリード線８を閉塞部１４側へ導く導電棒１６を省略して、構成の合理化を図っている。
さらに、反射板１０の内面には、線材を折曲形成した側面くの字状の支持クリップ２４，２４を回転可能に連結し、各支持クリップ２４の折り曲げ端部を内管３の閉塞部９に当接させることで、反射板１０を内管３に沿った姿勢で支持させている。２５は、外管４の閉塞部１４に被着された絶縁体からなるカバーである。

このように、図３の赤外線ヒータ１ａにおいても、反射板１０が外管４内で保護されるため、反射板１０による良好な加熱効率が維持可能となり、掃除の手間も生じず、使い勝手に優れるという先の形態と同じ効果が得られる。特にここでは、クリップ２０に、内管３の把持状態で外管４の内面に当接する複数の端部２１及び突片２２を突設したことで、クリップ２０を利用して外管４内での内管３の位置決めも正確且つ容易に行えるようになっている。
なお、この変更例では、クリップの形状は上記例に限らず、全ての支持部を上記突片２２のように切り起こし形成したり、クリップの外面に別体で固定した突出部材とする等、支持部の形態は適宜変更可能である。

図５も変更例の赤外線ヒータ１ｂの説明図で、上が平面、左が収容部の断面、下が正面を夫々示している。この赤外線ヒータ１ｂは、内管３及びクリップ２０等の構成は図３，４と同じであるが、ここでは外管４の閉塞部１４側が内管３よりも長く形成されて、反射板１０を下にした状態で内管３が収容される収容部２６と、その収容部２６の端部で折曲されて上方へ垂直に伸びる立ち上げ部２７とからなる倒Ｌ字状となっている。なお、反射板１０において、各クリップ２０よりも端部よりの部位には、図示しないディンプルを突設して、クリップ２０，２０の軸方向へのズレ止めを図っている。
よって、立ち上げ部２７内には、内管３のリード線８に接続されて端子棒１３に接続されるリード線２８と、反射板１０に接続されて端子棒１８に接続されるリード線２９とが通ることになるが、ここでのリード線２８，２９の接触を防止するために、一方のリード線２９には、立ち上げ部の詳細を示す図６にも示すように、複数個の短い石英管３０，３０・・を連続状に外装させている。

このように、図５の赤外線ヒータ１ｂにおいても、反射板１０が外管４内で保護されるため、反射板１０による良好な加熱効率が維持可能となり、掃除の手間も生じず、使い勝手に優れるという先の形態と同じ効果が得られる。特にここでは、外管４を、反射板１０を下にした状態で内管３を収容する収容部２６と、その収容部２６の端部で折曲されて上方に伸びる立ち上げ部２７とからなる倒Ｌ字状としたことで、業務用のフライヤーやゆで麺機等の熱源として好適に使用できる。
なお、この変更例でも、外管の立ち上げ部は直角に折曲するものに限らず、鈍角で折曲されるくの字状であってもよい。また、クリップは図３の形態に限らず、図１の形態も採用可能である。

そして、上記各形態では外管の一端側から両極の端子棒を引き出しているが、両端から夫々一方の端子を引き出すようにしてもよい。この場合も導電棒は省略できる。勿論板状の端子を採用することもできる。
また、反射板の形状も、上記形態のような折り曲げによるものに限らず、横断面が半円状やコ字状等の他の形状としても差し支えないし、内管への装着構造も、板状のクリップを採用したり等の設計変更が可能である。

その他、炭素質発熱体のスリットは、等間隔で形成するものに限らず、例えば中央のスリットのピッチを広くして発熱量分布の均一化を図ることも可能である。勿論炭素質発熱体に限らず、タングステンフィラメント等の他の発熱体を使用することもできる。
そして、本発明の赤外線ヒータは加熱調理器に限らず、暖房機器や温熱健康機器等の熱源としても種々適用可能である。

赤外線ヒータの説明図である。 赤外線ヒータの斜視図である。 変更例の赤外線ヒータの説明図である。 反射板の端部の説明図である。 変更例の赤外線ヒータの説明図である。 立ち上げ部の説明図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ・・赤外線ヒータ、２・・炭素質発熱体、３・・内管、４・・外管、５・・スリット、１０・・反射板、１２，２０・・クリップ、２４・・支持クリップ、２６・・収容部、２７・・立ち上げ部、３０・・石英管。

Claims (3)

1. 発熱体をガラス管に封入し、前記発熱体へ通電可能とした赤外線ヒータであって、
   前記ガラス管を、前記発熱体を封入する内管と、その内管を封入する外管との二重管とすると共に、前記外管内で前記内管の外側に、前記内管を弾性的に把持するクリップを備えて前記内管へ着脱可能に装着され、通電によって前記発熱体から発生する放射熱を所定方向へ向けて放射させる反射板を設けて、前記クリップに、前記内管の把持状態で前記外管の内面に当接する複数の支持部を突設したことを特徴とする赤外線ヒータ。
2. 外管を、反射板を下にした状態で内管を収容する収容部と、その収容部の端部で折曲されて上方に伸びる立ち上げ部とからなる略Ｌ字状としたことを特徴とする請求項１に記載の赤外線ヒータ。
3. 発熱体を、長尺の薄板状で、長手方向の両側縁から幅方向へ切り込むスリットを交互に形成した炭素質発熱体としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の赤外線ヒータ。

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