JPH06137763A

JPH06137763A - 遠赤外線放射球

Info

Publication number: JPH06137763A
Application number: JP33087792A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Izumi; 正彦和泉
Original assignee: Showa Device Plant Co
Current assignee: Showa Device Plant Co
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1994-05-20
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JP2952264B2

Abstract

(57)【要約】【目的】良好な絶縁性を確保しつつ量産性の向上、お
よび軽量化の図られた遠赤外線放射球の提供。【構成】アニミ板などの金属板により形成された平板
状箱型のハウジング１０の表面に遠赤外線放射層１７を
形成するとともに、外部電源からハウジング１０に内蔵
された発熱体１３に通電を行い、この発熱体１３の発熱
に伴って遠赤外線を放射する遠赤外線放射層１７から
２．５μ以遠の遠赤外線を放射するように構成し、かつ
発熱体１３の上面側とハウジング１０の内側面間に、テ
フロン系ポリイミド樹脂シート、または黒色マイカ薄板
による絶縁板１４を介在する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、既存の設備を改変す
ることなく使用することが可能で、かつ量産性の向上お
よび軽量化の図られた遠赤外線放射球に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば工業用乾燥処理器とし
て、図６に示すように、ガラス球１中にフィラメント
（図示略）をその形状を幾何学的に屈曲させて寸法を小
形化して組み込み、このフィラメントに外部電源と接続
されたソケット部２より通電を行い、２０００℃〜２２
００℃に温度上昇させて発熱させるとともに、ガラス球
１中に形成した反射鏡３により熱方向を定め、赤外線を
相手方に向けて放射させるように構成されたものが知ら
れている。

【０００３】しかしながら、この種の電球は、実際には
０．７〜２．５μ波長帯の近赤外線が放射されているた
め、物体を構成する原子．分子の波長吸収帯である２．
５μ以遠の遠赤外線波長帯とは差異があり、厳密には物
体の分子固有の振動数と適合せず、長時間の乾燥処理を
行わなければ良好な乾燥を行うことができず、効率のよ
い乾燥処理を行えないという問題を有している。

【０００４】また、ガラス球であるため破損し易く、し
かもフィラメントの耐久性にも限界があるなどの問題を
有している。

【０００５】このため、本発明者らは、先にステンレス
鋼板あるいはアルミ板などの金属板により平板状箱型の
ハウジングを形成し、このハウジング内に内蔵されるフ
ァインセラミックなどによって支持され、かつ通電によ
って発熱する発熱体を備え、ハウジングの裏面ほぼ中央
部より延設される筒状のソケット支持本体の突出端にソ
ケット部を設けるとともに、このソケット部と発熱体と
を通電可能に接続し、発熱体の発熱に伴ってハウジング
の表面に形成されている遠赤外線放射層より、少なくと
も２．５μ以遠の遠赤外線を放射する遠赤外線放射球を
提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
遠赤外線放射球によれば、乾燥処理の効率に優れるとと
もに耐久性に優れ、かつ４０℃前後の低温乾燥を行うこ
とができ、しかも既存の設備を改変することなく使用す
ることが可能で、従来の赤外線乾燥用電球に代わり得る
有効な乾燥処理用の遠赤外線放射球を提供することがで
きる。

【０００７】しかして、このような遠赤外線放射球の普
及が著しくなってきているため、より一層の良好な効率
性や耐久性あるいは量産性、また製造コストの低減化な
どが要請されてきている。本発明者は、このような事情
に鑑みて、特に良好な絶縁性を確保しつつ量産性の向
上、および軽量化の図られた遠赤外線放射球を提供せん
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な目的を達成するために、アルミ板などの金属板により
形成される平板状箱型のハウジングと、このハウジング
内に内蔵されるとともに、通電により発熱する発熱体
と、発熱体の上面側とハウジングの内側面間に介在さ
れ、テフロン系ポリイミド樹脂シート、または黒色マイ
カ薄板などより形成される絶縁板と、発熱体の下面側に
配置され、マイカ板などにより形成される絶縁．断熱板
と、ハウジングの裏面のほぼ中央部より延設される筒状
のソケット支持本体と、このソケット支持本体の突出端
に設けられ、かつ上記発熱体と通電可能に接続されるソ
ケット部と、ハウジングの表面に形成され、ソケット部
からの通電による発熱体の発熱に伴って、少なくとも
２．５μ以遠の遠赤外線を放射する遠赤外線放射層と、
を具備することを特徴とする。

【０００９】また、遠赤外線放射層を有するハウジング
の裏面側には、ソケット支持本体に代えて、外部電現と
の接続用端子、および他ぶざいへの着脱を可能とする取
付け部を設けることを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明によれば、ソケット部から発熱体への
通電により、ハウジング表面の遠赤外線放射層より２．
５μ以遠の遠赤外線を放射するとともに、特に発熱体と
ハウジング内側面との絶縁性の確保において、テフロン
系ポリイミド樹脂シートを、または黒色マイカ薄板など
の絶縁板を介在するすることにより、量産性よくまた軽
量化を図りつつ低コストに遠赤外線放射球の製造を行
う。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１はこの発明に係る遠赤外線放射球を示
す斜視図であり、図２は図１におけるＩ−Ｉ線部の説明
用断面図である。同図において、１０はステンレス板な
どの金属板により形成された平板状箱型のハウジングで
あり、その底面１０ａもアルミ板などの金属板により形
成され、ハウジング１０内の底面１０ａ上には、ステン
レス製球面板１１により電磁波増幅基盤１２が支持され
ている。

【００１２】この電磁波増幅基盤１２の主体は発熱体１
３によって構成されるが、発熱体１３としては種々のも
のを用いることができる。この実施例にあっては、図３
（ａ）（ｂ）に示すように、ハウジング１０の形状に合
わせた円板状のマイカ板１３ａを作製し、このマイカ板
１３ａの外周に多数の溝部１３ｂ，…を形成するととも
に、この溝部１３ｂ，…にニッケルクロムよりなる通電
・発熱体１３ｃ（材質；ＮＣＨＲＩもしくはＨＣＨＷ
Ｉ，抵抗値；６１．０３π／ｍ）を巻回したものが用い
られている。

【００１３】そして、この発熱体１３の上面側には、溝
部１３ｂ，…は形成しないがハウジング１０の形状に合
わせた円板状の絶縁板１４が配置されている。この絶縁
板１４は、厚さ約０．１〜０．３ｍｍのテフロン系ポリ
イミド樹脂シート（例えば、古河電工（株）製「商品
名；「カプトン」など）が、熱伝導性に優れれるととも
折曲性を有せず、しかも軽量であり、かつ加工性もよい
ため好適である。

【００１４】また、発熱体１３上に配置されハウジング
１０の内側面間との絶縁性を確保する絶縁板１４は、上
記したものの他、例えば約０．３５ｍｍの黒色マイカ薄
板などを用いてもよい。

【００１５】発熱体１３の下面側、すなわちステンレス
製球面板１１との間には、絶縁作用および断熱作用を果
たすために、ハウジング１０の形状に合わせた円板状の
マイカ板である絶縁・断熱板１５が配置されている。

【００１６】１６，１６ｂは、発熱体１３における通電
・発熱線１３ｃの始端側および終端側から分岐・引出さ
れた微弱電流の通電線であり、各引出し端部はそれぞれ
ハウジング１０の内側面の上面部分に接続されている。

【００１７】１７は遠赤外線放射層であり、この遠赤外
線放射層１７は上記ハウジング１０の表面側に形成され
るとともに、発熱体１３からの加熱に伴う微弱電流の通
電により２．５〜１２μ波帯域の遠赤外線を放射する。

【００１８】この遠赤外線放射層１７の具体的な一例を
示せぼ次の如くである。すなわち、ＡＬ_２Ｏ_３である過
酸化アルミが酸化分散して溶着されることにより形成さ
れるもので、過酸化アルミ板を硫酸もしくは臭酸などに
より約１時間３０分自然発色させ、その発色過程におい
てサブミクロン単位の金属原子化合物が、ハウジング１
０であるアルミ板の表面に酸化分散して溶着し、可視光
では黒に近いグレー色を視認させることとなる。なお、
この遠赤外線放射層１７の形成に際しては、スカイアル
ミ（株）製；商品名「スーパーレイ」などを用いて作製
すれば好適である。

【００１９】１８は筒状のソケット支持本体であり、上
記ハウジング１０の底面１０ａに設けられた開口部１０
ｂにその端部が挿嵌され、かつその端部を折り返して溶
接あるいはカシメなどによってハウジング１０の底面１
０ａから突出するように取付けられ、その突出端側に
は、従来用いられているような規格サイズ（図６におけ
るＤ１，Ｌ１）のソケット部１９を、ソケット支持本体
１８と絶縁させつつ装着してある。

【００２０】なお、ソケット部１９としては通常用いら
れる種々のものを選択することができるが、この実施例
にあっては、絶縁性を有するセラミック材などによりソ
ケット部１９が形成され、その先端側の小径部分に金属
性口金を装着し、絶縁性を確保しつつ通電可能とされて
いる。

【００２１】そして、このソケット支持本体１８内に
は、発熱体１３とソケット部１９とを通電可能に接続す
るための通電線２０ａ，２０ｂが挿通されており、発熱
体１３における通電・発熱体１３ｃの始端側と終端側に
通電線２０ａ，２０ｂのいずれかが接続されるととも
に、この通電線２０ａ，２０ｂはソケット部１９の通電
電極１９ｂ，１９ｃに接続されている。１９ａはソケッ
ト部１９の外周に設けられたネジ部である。

【００２２】また、この遠赤外線放射球は、図６に示し
た従来の赤外線乾燥用電球と、互換性を有するように、
上記ソケット部１９は勿論としてその全体の長さＬや幅
Ｄも略同一形状のものとして形成されている。

【００２３】次に、この遠赤外線放射球の実験結果を図
４に示す。この実験に用いた測定装置は「日本電子ＪＩ
Ｒ−１００フーリエ変換赤外分光光度計」によった。ま
た、リファレンス；８０°および１６０°，測定温度；
１４８℃，積算回数；２００回，検出器；ＭＣＴの条件
下で行った。同図のグラフからも明らかなように、この
発明に係るものは、２．５μ以遠（１／２２００＝０．
４５…）の遠赤外線を安定的に効率よく放射することが
できる。

【００２４】次に、この発明に係る遠赤外線放射球と、
従来用いられている赤外線乾燥用電球の対比例を図５に
示す。放射温度計で測定した場合、同図に示すように、
２５０Ｗの赤外線乾燥用電球は、３００ｍｍの位置にあ
る相手方物体を１６０°とするが、５００ｍｍの位置で
は１４０°となる。それに対して、この遠赤外線放射球
では６３Ｗのもので、３００ｍｍの位置にある相手方物
体を１６０°とし、かつ５００ｍｍの位置でも１６０°
とする。

【００２５】また、放射幅は従来用の赤外線乾燥用電球
は、フィラメントを用いているためＨ幅となるが、この
遠赤外線放射球では遠赤外線放射層１７の略全面から放
射されるので幅Ｈ１となり、Ｈ＜Ｈ１となる。

【００２６】このように、この発明に係る遠赤外線放射
球は、ハウジング１０内に内蔵されている電磁波増幅基
盤１２の発熱体１３にある一定量の電気を通電すると、
発熱体１３が発熱を開始し、この発熱に伴ってハウジン
グ１０の表面に形成されている遠赤外線放射層１７は加
熱されるとともに、通電線１６ａ，１６ｂを介して発熱
体１３側からハウジング１０に０．００６〜０．００８
ｍＡの電流が流れる。

【００２７】このため、遠赤外線放射層１７中の１０
^−１４／１ｃｍ^３以上の自由電子（通電量で量が左右さ
れる）がランダムに動き、量子に加速を伴う際に遠赤外
線放射層１７から２．５μ以遠の電磁波として遠赤外線
が放射される。なお、通電量による適合波長との関係
は、この実施例によれば、５５Ｗ−１１〜１６μ、６３
Ｗ−７〜１１μ、８１Ｗ−７〜８μ、１０５Ｗ−４〜７
μとされている。

【００２８】次いで、この電磁波の放射は送風などに遮
られず空気中を伝播し、被物質．物体を構成する元素化
合物に浸透し、電荷（電子量）を持っている分子量（ア
ボガドロの法則）固有の振動数（約４５億回／秒以上）
に適合し、元素分子間で摩擦に振動熱を放出し、低温で
効率よく乾燥硬化する。

【００２９】すなわち、放射される電磁波は、物体を構
成する原子・分子の波長吸収帯である２．５μ以遠に適
合し、良好に物体の原子中の分子固有の振動を助長する
ことができるため、効率のよい乾燥処理を行うことがで
きる。

【００３０】物質・物体内の吸収波長は３〜２０μ帯に
集中しているが、従来の赤外線乾燥用電球は放射波長が
２．５μ以下の近赤外線のため、物質・物体の固有分子
の吸収スペクトルは適合率が低い。しかしながら、この
遠赤外線放射球は被加熱物体に遠赤外線波帯域の電磁波
を吸収させるため、上記したように、例えば塗装などそ
の物質・物体を構成する固有元素分子を、毎秒４５億回
以上に振動励起させ、瞬時に物質・物体内で熱に交換さ
せ乾燥・硬化させるものである。

【００３１】また、ハウジング１０の表面には陽極酸化
であるアルマイト処理により遠赤外線放射層１７を積層
するように構成されるとともに、ハウジング１０の裏面
側には従来品と同一サイズのソケット部１９を設けるよ
うに構成されているので、ガラス球１からなる従来品に
比して破損し難いとともに、従来品と互換性を有してい
るので、既存の設備を改変することなく使用することが
できる。

【００３２】そして、発熱体１３の上面側にはテフロン
系ポリイミド樹脂シート、または黒色マイカ薄板などよ
りなる絶縁板１４が配置されて電磁波増幅基盤１２が形
成され、この電磁波増幅基盤１２の発熱体１３ととハウ
ジング１０間における絶縁性を上記部材により確保する
ように構成されているので、特に軽量化を図ることがで
き、また量産性よくかつ低コストに製造することができ
る。

【００３３】次に、図７に示すものは、この発明の他の
実施例を示すものである。すなわち、遠赤外線放射層１
７を有するハウジング１０の裏面側には、上記実施例の
ようにソケット支持本体１８を設けるるではなく、引出
し線（図示略）をボルト３０ａなどによって着脱自在と
する外部電源との接続端子３０が設けられ、かつ他部材
への着脱を可能とする断面コ字状等の取付け部３１が設
けられる。なお、この取付け部３１の形状は、上記のよ
うな作用を果たすものであればどのような形状のもので
もよい。

【００３４】したがって、この遠赤外線放射球によれ
ば、上記実施例の効果と同様の効果を有するとともに、
あらゆる場所に設置が可能となる。

【００３５】以下に、この発明に係る遠赤外線放射球
を、従来品と比した場合の主な効果を列記する。１．乾燥の物質・物体の素材適合率は８０％以上であ
る。２．電気消費量では７０％の省エネルギー化を図れる。３．表面放射率では３１．６％の高効率である。４．耐久性では５倍以上の高性能化を図れる。５．仕上り艷が一段と奇麗になる。６．ハウジング１０と発熱体１３間の絶縁性を、量産性
よくかつ低コストで確保でき、しかも軽量化を図ること
ができる。

【００３６】また、この発明に係る遠赤外線放射球の用
途としては、次のようなものに適用することがてきる。１．機械器具製造関係；自動車ボデー塗装乾燥，オート
バイマーキング乾燥，自動車フレーム塗り乾燥，鋳物塗
装乾燥，家電器具塗装乾燥，変圧器ケース塗装乾燥，
注入モールド加熱，家具塗装焼付，歯磨きチューブ・ビ
ール缶印刷乾燥，コンデンサ塗装乾燥，粉体塗装乾燥な
ど。２．化学工業関係；プリント基盤乾燥，塩ビ樹脂ゲル
化，薬品乾燥，アクリル板軟化，印刷インク乾燥など。３．木材・木製品・建材・紙パルプ関係；家具・バット
の合板乾燥，合板接着剤の乾燥硬化，漆器乾燥，割箸乾
燥，合板塗装乾燥，石膏乾燥，スレートがわら下塗・上
塗乾燥鏡表面文字焼付，耐火ボード樹脂加工，ラミネー
ト海焼付乾燥，壁紙加工処理乾燥など。４．繊維工業関係；糸の糊付け乾燥，糸の染色乾燥，仮
撚りセッティングなど。５．食品関係；魚の乾燥・解凍，肉の乾燥・解凍，野菜
・お茶葉肉の乾燥・解凍など。

【００３７】また、この発明に係る遠赤外線放射球によ
る乾燥処理にあっては、特に水素結合は破壊し易く、Ｈ
_２Ｏは容易に飛散するため、スシねたなどの解凍にも大
変有効である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ハウジングに内蔵されている発熱体への通電に伴っ
て、ハウジングの表面に形成されている遠赤外線放射層
から２．５μ以遠の遠赤外線が放射されるので、物体を
構成する原子・分子の波長吸収帯である２．５μ以遠に
適合し、良好に物体の分子固有の振動を助長することが
でき、効率のよい乾燥処理を行うことができる。

【００３９】また、発熱体とハウジングの内側面間には
テフロン系ポリイミド樹脂シートを介在して絶縁性を確
保するか、または黒色マイカ薄板などを介在して絶縁性
を確保するように構成されるので、ハウジングと発熱体
間の絶縁性を、量産性よくかつ低コストで確保でき、し
かもより一層の軽量化を図ることができる。

【００４０】さらに、請求項２記載の発明によれば、特
にあらゆる場所に設置が可能となるので、より一層使い
勝手の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る遠赤外線放射球の外観斜視図で
ある。

【図２】図１におけるＩ−Ｉ線部の説明用縦断面図であ
る。

【図３】この発明に係る遠赤外線放射球に用いる発熱体
の一例を示す平面図である。

【図４】この発明に係る遠赤外線放射球の遠赤外線放射
データを示すグラフである。

【図５】従来の赤外線乾燥用電球とこの発明に係る遠赤
外線放射球との放射対比の説明用模式図である。

【図６】従来の赤外線乾燥用電球を示す説明図である。

【図７】この発明に係る遠赤外線放射球の他の実施例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０ハウジング１２電磁波増幅基盤１３発熱体１４絶縁板１７遠赤外線放射層１８ソケット支持本体１９ソケット部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミ板などの金属板により形成される
平板状箱型のハウジングと、このハウジング内に内蔵されるとともに、通電により発
熱する発熱体と、発熱体の上面側とハウジングの内側面間に介在され、テ
フロン系ポリイミド樹脂シート、または黒色マイカ薄板
などより形成される絶縁板と、発熱体の下面側に配置され、マイカ板などにより形成さ
れる絶縁・断熱板と、ハウジングの裏面のほぼ中央部より延設される筒状のソ
ケット支持本体と、このソケット支持本体の突出端に設けられ、かつ上記発
熱体と通電可能に接続されるソケット部と、ハウジングの表面に形成され、ソケット部からの通電に
よる発熱体の発熱に伴って、少なくとも２．５μ以遠の
遠赤外線を放射する遠赤外線放射層と、を具備することを特徴とする遠赤外線放射球。
【請求項２】遠赤外線放射層を有するハウジングの裏
面側には、ソケット支持本体に代えて、外部電源との接
続用端子および他部材への着脱を可能とする取付け部を
設けることを特徴とする請求項１記載の遠赤外線放射
球。