JPH0785954A - 遠赤外線放射発熱体 - Google Patents
遠赤外線放射発熱体Info
- Publication number
- JPH0785954A JPH0785954A JP23011693A JP23011693A JPH0785954A JP H0785954 A JPH0785954 A JP H0785954A JP 23011693 A JP23011693 A JP 23011693A JP 23011693 A JP23011693 A JP 23011693A JP H0785954 A JPH0785954 A JP H0785954A
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- JP
- Japan
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- carbon fibers
- electrodes
- infrared rays
- heating element
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 人体の暖房、治療や冷凍食品の解凍に有効な
波長をもつ遠赤外線を放射する発熱体を提供する。 【構成】 遠赤外線放射発熱体１００は、対向する帯状
の電極１１０，１２０と、両端部が電極１１０，１２０
に接続される発熱シート１３０と、電極１１０，１２０
に連結される電源１４０を有する。発熱体１３０は導電
材である炭素繊維１３４と絶縁体であるガラス繊維を交
互にＸ方向、Ｙ方向に並べたもので、繊維構造としても
よい。Ｘ方向の炭素繊維１３４に電源を流すと、抵抗発
熱して遠赤外線を放射する。隣接するＸ方向の炭素繊維
に電位差が生ずると、Ｙ方向に配列した炭素繊維１３２
に電流が流れ電位差を解消し、シート１３０全面から良
好な波長をもつ遠赤外線を放射する。
波長をもつ遠赤外線を放射する発熱体を提供する。 【構成】 遠赤外線放射発熱体１００は、対向する帯状
の電極１１０，１２０と、両端部が電極１１０，１２０
に接続される発熱シート１３０と、電極１１０，１２０
に連結される電源１４０を有する。発熱体１３０は導電
材である炭素繊維１３４と絶縁体であるガラス繊維を交
互にＸ方向、Ｙ方向に並べたもので、繊維構造としても
よい。Ｘ方向の炭素繊維１３４に電源を流すと、抵抗発
熱して遠赤外線を放射する。隣接するＸ方向の炭素繊維
に電位差が生ずると、Ｙ方向に配列した炭素繊維１３２
に電流が流れ電位差を解消し、シート１３０全面から良
好な波長をもつ遠赤外線を放射する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維を利用した遠赤
外線の放射装置に関する。
外線の放射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠赤外線の利用範囲は広いが、その利用
目的に応じた波長の遠赤外線を効率良く放射する発熱体
が求められる。本発明は、人体、動物の暖房、治療のた
め、あるいは冷凍食品の解凍のために有効な波長の遠赤
外線を効率良く放射する発熱体に関する。人体、動物、
冷凍食品に含まれている水に振動を与えて加熱する方法
がある。電子レンジもその一つであるが、遠赤外線の利
用も極めて有効である。特に人体、動物への電子、電波
の応用は危険が伴うが、遠赤外線は危険度が極めて低
い。また、冷凍食品についても味、風味を大切にする場
合、選択された波長の遠赤外線を用いる必要がある。
目的に応じた波長の遠赤外線を効率良く放射する発熱体
が求められる。本発明は、人体、動物の暖房、治療のた
め、あるいは冷凍食品の解凍のために有効な波長の遠赤
外線を効率良く放射する発熱体に関する。人体、動物、
冷凍食品に含まれている水に振動を与えて加熱する方法
がある。電子レンジもその一つであるが、遠赤外線の利
用も極めて有効である。特に人体、動物への電子、電波
の応用は危険が伴うが、遠赤外線は危険度が極めて低
い。また、冷凍食品についても味、風味を大切にする場
合、選択された波長の遠赤外線を用いる必要がある。
【０００３】遠赤外線を用いて水の分子に振動を与える
場合、水の分子の振動状態にもよるが、６．３１μｍ〜
１４μｍの波長の遠赤外線を放射する必要がある。この
波長帯域を外れた遠赤外線は水の分子に共振を与えるこ
とができないため、温度上昇が得られなかったり、表面
で反射されたり、あるいは吸収されることなく透過して
しまったりする。人体においては表皮に炎傷を起すこと
もある。冷凍食品では表面だけを解かしてしまうという
弊害を伴う。従って、限定された波長の遠赤外線を放射
するためには比較的低温（１５０℃以下）の発熱体から
放射することが必要で温度は良くコントロールされねば
ならない。
場合、水の分子の振動状態にもよるが、６．３１μｍ〜
１４μｍの波長の遠赤外線を放射する必要がある。この
波長帯域を外れた遠赤外線は水の分子に共振を与えるこ
とができないため、温度上昇が得られなかったり、表面
で反射されたり、あるいは吸収されることなく透過して
しまったりする。人体においては表皮に炎傷を起すこと
もある。冷凍食品では表面だけを解かしてしまうという
弊害を伴う。従って、限定された波長の遠赤外線を放射
するためには比較的低温（１５０℃以下）の発熱体から
放射することが必要で温度は良くコントロールされねば
ならない。
【０００４】比較的低温の発熱体から大量の遠赤外線を
得るためには、 １．大きな面積 ２．放射特性の優れた放射体材料 ３．確実な温度コントロール が必要となり、大面積の面発熱体は有効である反面、温
度分布の不均一から前記波長帯以外の波長の遠赤外線を
放射するための弊害が伴うこととなる。また、遠赤外線
放射器の大きさには自ら限度があるし、遠赤外線治療器
の場合では幹部を狙っての照射も必要となるので、小面
積の器具が不可欠となる。炭素繊維は電気の良導体であ
り、遠赤外線の優良発熱体であることが知られている。
得るためには、 １．大きな面積 ２．放射特性の優れた放射体材料 ３．確実な温度コントロール が必要となり、大面積の面発熱体は有効である反面、温
度分布の不均一から前記波長帯以外の波長の遠赤外線を
放射するための弊害が伴うこととなる。また、遠赤外線
放射器の大きさには自ら限度があるし、遠赤外線治療器
の場合では幹部を狙っての照射も必要となるので、小面
積の器具が不可欠となる。炭素繊維は電気の良導体であ
り、遠赤外線の優良発熱体であることが知られている。
【０００５】そこで、図４に示すように遠赤外線放射発
熱体を構成することができる。すなわち、１対の絶縁材
料５の両端部に配設される１対の電極１０，２０の間に
発熱素子である炭素繊維３０を引き渡して発熱体１を構
成する。この発熱体１の電極１０，２０を電源４０に接
続して電流を供給すると、炭素繊維３０に電流が流れて
発熱する。
熱体を構成することができる。すなわち、１対の絶縁材
料５の両端部に配設される１対の電極１０，２０の間に
発熱素子である炭素繊維３０を引き渡して発熱体１を構
成する。この発熱体１の電極１０，２０を電源４０に接
続して電流を供給すると、炭素繊維３０に電流が流れて
発熱する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】発熱素子である炭素繊
維は、一般の金属とは異なる電気抵抗特性を有する。図
５は、横軸に温度、縦軸に電気抵抗値をとったときの金
属と炭素繊維の特性を示すグラフである。炭素繊維は温
度が上昇すると電気抵抗値が減少する特性を有する。従
って、炭素繊維を発熱素子として使用すると、温度が上
昇した素子の電気抵抗が小さくなり、さらに大きな電流
が流れて温度上昇をまねく。このために面状の発熱体１
の温度分布が均一化されない。そして、高温部からは波
長が短い有害な遠赤外線が放射される不具合があった。
そこで本発明は上述した不具合を解消する遠赤外線放射
発熱体を提供するものである。
維は、一般の金属とは異なる電気抵抗特性を有する。図
５は、横軸に温度、縦軸に電気抵抗値をとったときの金
属と炭素繊維の特性を示すグラフである。炭素繊維は温
度が上昇すると電気抵抗値が減少する特性を有する。従
って、炭素繊維を発熱素子として使用すると、温度が上
昇した素子の電気抵抗が小さくなり、さらに大きな電流
が流れて温度上昇をまねく。このために面状の発熱体１
の温度分布が均一化されない。そして、高温部からは波
長が短い有害な遠赤外線が放射される不具合があった。
そこで本発明は上述した不具合を解消する遠赤外線放射
発熱体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の遠赤外線放射発
熱体は、基本的な手段として平行に配列されて両端が電
極に接続される炭素繊維と、隣接する炭素繊維を電気的
に絶縁する手段と、炭素繊維に直交する方向に配列され
て炭素繊維に電気的に接触する導電体を備える。
熱体は、基本的な手段として平行に配列されて両端が電
極に接続される炭素繊維と、隣接する炭素繊維を電気的
に絶縁する手段と、炭素繊維に直交する方向に配列され
て炭素繊維に電気的に接触する導電体を備える。
【０００８】
【作用】炭素繊維は導電体であって、通電により良好な
遠赤外線を放射する。しかし、炭素繊維は温度上昇に対
して負の電気抵抗特性を有するので、高温部分が発生
し、面全体の温度分布が均一とならない。通電される炭
素繊維を横断して接続する導電体を設けてあるので、電
位差の発生を防止し、面全体が均一に遠赤外線を放射す
る。
遠赤外線を放射する。しかし、炭素繊維は温度上昇に対
して負の電気抵抗特性を有するので、高温部分が発生
し、面全体の温度分布が均一とならない。通電される炭
素繊維を横断して接続する導電体を設けてあるので、電
位差の発生を防止し、面全体が均一に遠赤外線を放射す
る。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の遠赤外線放射発熱体の概要を
示す説明図、図２は要部の拡大図である。全体を符号１
００で示す本発明の遠赤外線放射発熱体は、対向する電
極１１０，１２０と、電極１１０，１２０にその両端部
がとりつけられる発熱シート１３０とを備える。電極１
１０，１２０は直線的な長尺材の導電材料でつくられ、
発熱シート１３０は、その両端部を電極１１０，１２０
に電気的に接続される。
示す説明図、図２は要部の拡大図である。全体を符号１
００で示す本発明の遠赤外線放射発熱体は、対向する電
極１１０，１２０と、電極１１０，１２０にその両端部
がとりつけられる発熱シート１３０とを備える。電極１
１０，１２０は直線的な長尺材の導電材料でつくられ、
発熱シート１３０は、その両端部を電極１１０，１２０
に電気的に接続される。
【００１０】発熱シート１３０は、電流がながれる方向
（Ｘ方向）と、これに直交する方向（Ｙ方向）にそれぞ
れ平行して並べられるガラス繊維１３２と、炭素繊維１
３４の層を交互に積層接着した構造を有する。Ｘ方向と
Ｙ方向に並べられる各ガラス繊維１３２と炭素繊維１３
４は交差部１３３，１３４を持つ。導電材料である炭素
繊維１３４は、この交差部１３５において、Ｘ方向の繊
維とＹ方向の繊維が電気的に接触する。
（Ｘ方向）と、これに直交する方向（Ｙ方向）にそれぞ
れ平行して並べられるガラス繊維１３２と、炭素繊維１
３４の層を交互に積層接着した構造を有する。Ｘ方向と
Ｙ方向に並べられる各ガラス繊維１３２と炭素繊維１３
４は交差部１３３，１３４を持つ。導電材料である炭素
繊維１３４は、この交差部１３５において、Ｘ方向の繊
維とＹ方向の繊維が電気的に接触する。
【００１１】この発熱体１３０の電極１１０，１２０を
電源１４０に接続して電流を流すと、Ｘ方向に配設され
た炭素繊維１３４に通電され、炭素繊維は加熱されて遠
赤外線を放射する。加熱されて温度が上昇した炭素繊維
１３４は、電気抵抗値が下がり、より多量の電流を流そ
うとする。しかしながえあ、Ｘ方向に並べられた炭素繊
維１３４Ｙにより電気的に接続されている。そこで、接
続するＸ方向の炭素繊維１３４Ｘの間に電位差が発生す
ると、Ｙ方向の炭素繊維１３４Ｙに電流が流れる。これ
により、炭素繊維１３４Ｙは加熱されて遠赤外線を放射
するとともに、Ｘ方向の炭素繊維１３４Ｘ間の電位差を
解消する。この作用により、発熱シート１３０状の温度
偏差はなくなり、全面から良好な波長をもつ遠赤外線を
均一に放射する。
電源１４０に接続して電流を流すと、Ｘ方向に配設され
た炭素繊維１３４に通電され、炭素繊維は加熱されて遠
赤外線を放射する。加熱されて温度が上昇した炭素繊維
１３４は、電気抵抗値が下がり、より多量の電流を流そ
うとする。しかしながえあ、Ｘ方向に並べられた炭素繊
維１３４Ｙにより電気的に接続されている。そこで、接
続するＸ方向の炭素繊維１３４Ｘの間に電位差が発生す
ると、Ｙ方向の炭素繊維１３４Ｙに電流が流れる。これ
により、炭素繊維１３４Ｙは加熱されて遠赤外線を放射
するとともに、Ｘ方向の炭素繊維１３４Ｘ間の電位差を
解消する。この作用により、発熱シート１３０状の温度
偏差はなくなり、全面から良好な波長をもつ遠赤外線を
均一に放射する。
【００１２】なお、図２に示したように、発熱シート１
３０を構成するガラス繊維１３２の層と炭素繊維１３４
の層をＸ方向とＹ方向に直線的に並べられた繊維により
形成したが、繊維を織物にしたものを用いることもでき
る。また、Ｙ方向に挿入される炭素繊維のかわりに金属
繊維等の他の導電材を使用することもできる。
３０を構成するガラス繊維１３２の層と炭素繊維１３４
の層をＸ方向とＹ方向に直線的に並べられた繊維により
形成したが、繊維を織物にしたものを用いることもでき
る。また、Ｙ方向に挿入される炭素繊維のかわりに金属
繊維等の他の導電材を使用することもできる。
【００１３】図３は本発明の他の実施例を示す説明図で
ある。本発明の発熱体にあっては、Ｘ方向に配設される
炭素繊維１３４Ｘに電流が流れて発熱する。しかし隣接
するＸ方向の炭素繊維１３４Ｘ間に電位差が発生しよう
とすると、Ｙ方向に配設される炭素繊維１３４Ｙの存在
によりこの電位差が解消される。そこで、遠赤外線放射
発熱体１００Ａは、発熱シート１３０に開口部１６０を
設けることができる。開口部１６０の存在により、Ｘ方
向の炭素繊維１３４Ｘは切断され、電極１１０，１２０
間を結ぶ最短の回路はなくなる。しかしながら、Ｙ方向
の炭素繊維１３４Ｙが開口部周辺のＸ方向の炭素繊維に
も電流を送り、補償する。
ある。本発明の発熱体にあっては、Ｘ方向に配設される
炭素繊維１３４Ｘに電流が流れて発熱する。しかし隣接
するＸ方向の炭素繊維１３４Ｘ間に電位差が発生しよう
とすると、Ｙ方向に配設される炭素繊維１３４Ｙの存在
によりこの電位差が解消される。そこで、遠赤外線放射
発熱体１００Ａは、発熱シート１３０に開口部１６０を
設けることができる。開口部１６０の存在により、Ｘ方
向の炭素繊維１３４Ｘは切断され、電極１１０，１２０
間を結ぶ最短の回路はなくなる。しかしながら、Ｙ方向
の炭素繊維１３４Ｙが開口部周辺のＸ方向の炭素繊維に
も電流を送り、補償する。
【００１４】開口部１６０は、例えば遠赤外線放射発熱
体１００Ａを他の部材に取りつけるために利用すること
ができる。また、開口部１６０からは遠赤外線が放射さ
れないので、これを利用して任意の放射パターンを形成
することができる。さらに、遠赤外線放射発熱体１０
０，１００Ａの発熱シート１３０の表面をセラミック材
等で覆い発熱性能を改善することができる。
体１００Ａを他の部材に取りつけるために利用すること
ができる。また、開口部１６０からは遠赤外線が放射さ
れないので、これを利用して任意の放射パターンを形成
することができる。さらに、遠赤外線放射発熱体１０
０，１００Ａの発熱シート１３０の表面をセラミック材
等で覆い発熱性能を改善することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上のように、人体の暖房、治
療または冷凍食品の解凍に良好な波長をもつ遠赤外線を
放射する炭素繊維を用いて面全体から均一な波長の遠赤
外線を放射する発熱体を得ることができる。並列に配設
された炭素繊維に電流を供給して遠赤外線を放射する際
に、隣接する炭素繊維間に電位差が生じて有害な波長を
放射するホットスポットが生じやすい。しかしながら、
炭素繊維間を横断的に接続する導電体を設けてあるの
で、電位差は解消され、均一な波長の遠赤外線が放射さ
れる。この構成により、発熱シートの一部に開口部を設
けることができ、放熱の分布を自由に設定できるととも
に、シートの取付け等が容易となる。
療または冷凍食品の解凍に良好な波長をもつ遠赤外線を
放射する炭素繊維を用いて面全体から均一な波長の遠赤
外線を放射する発熱体を得ることができる。並列に配設
された炭素繊維に電流を供給して遠赤外線を放射する際
に、隣接する炭素繊維間に電位差が生じて有害な波長を
放射するホットスポットが生じやすい。しかしながら、
炭素繊維間を横断的に接続する導電体を設けてあるの
で、電位差は解消され、均一な波長の遠赤外線が放射さ
れる。この構成により、発熱シートの一部に開口部を設
けることができ、放熱の分布を自由に設定できるととも
に、シートの取付け等が容易となる。
【図１】本発明の実施例を示す説明図。
【図２】要部の拡大図。
【図３】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図４】従来の装置を示す説明図。
【図５】炭素繊維と金属の温度変化に対する電気抵抗値
特性を示すグラフ。
特性を示すグラフ。
１００，１００Ａ 遠赤外線放射発熱体 １１０，１２０ 電極 １３０ 発熱シート １３２ ガラス繊維 １３４ 炭素繊維 １４０ 電源
Claims (4)
- 【請求項１】 平板状の発熱シートと、発熱シートの両
端部にとりつけられる１対の電極と、１対の電極に連結
される電源とを有する遠赤外線放射発熱体において、発
熱シートは平行に配列されて両端部が電極に接続される
炭素繊維と、隣接する炭素繊維を電気的に絶縁する手段
と、両端部が電極に連結される炭素繊維に直交する方向
に配列されて炭素繊維に電気的に接触する導電体から成
る遠赤外線放射発熱体。 - 【請求項２】 導電体は炭素繊維である請求項１記載の
遠赤外線放射発熱体。 - 【請求項３】 導電体は金属である請求項１記載の遠赤
外線放射発熱体。 - 【請求項４】 平板状の発熱シートと、発熱シートの両
端部にとりつけられる１対の電極と、１対の電極に連結
される電源とを有する遠赤外線放射発熱体において、発
熱シートは、炭素繊維の織物とガラス繊維の織物を１枚
毎に積層して成る遠赤外線放射発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23011693A JPH0785954A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 遠赤外線放射発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23011693A JPH0785954A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 遠赤外線放射発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0785954A true JPH0785954A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16902827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23011693A Pending JPH0785954A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 遠赤外線放射発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785954A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2144942A1 (es) * | 1998-01-30 | 2000-06-16 | Marmol Benitez Pedro Angel | Sistema de calefaccion de bajo consumo para focos termicos de baja temperatura. |
| JP2010034058A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Qinghua Univ | 面熱源 |
| JP2013048110A (ja) * | 2008-07-25 | 2013-03-07 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| JP2013084627A (ja) * | 2008-07-11 | 2013-05-09 | Qinghua Univ | 面熱源 |
| CN107642465A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-30 | 刘中威 | 风力发电机组及其叶片化冰装置 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP23011693A patent/JPH0785954A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2144942A1 (es) * | 1998-01-30 | 2000-06-16 | Marmol Benitez Pedro Angel | Sistema de calefaccion de bajo consumo para focos termicos de baja temperatura. |
| JP2013084627A (ja) * | 2008-07-11 | 2013-05-09 | Qinghua Univ | 面熱源 |
| JP2010034058A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Qinghua Univ | 面熱源 |
| JP2013048110A (ja) * | 2008-07-25 | 2013-03-07 | Qinghua Univ | 中空熱源 |
| CN107642465A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-30 | 刘中威 | 风力发电机组及其叶片化冰装置 |
| CN107642465B (zh) * | 2017-10-27 | 2024-07-02 | 刘中威 | 风力发电机组及其叶片化冰装置 |
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