JPS58151380A - 遠赤外線放射体及びその製造法 - Google Patents
遠赤外線放射体及びその製造法Info
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- JPS58151380A JPS58151380A JP3399382A JP3399382A JPS58151380A JP S58151380 A JPS58151380 A JP S58151380A JP 3399382 A JP3399382 A JP 3399382A JP 3399382 A JP3399382 A JP 3399382A JP S58151380 A JPS58151380 A JP S58151380A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、遠赤外線放射効率の良いヒーター用のセラミ
ックス放射体に関するものである。
ックス放射体に関するものである。
赤外線は強い熱作用ケ有し、空間をとび超えて低温の物
体に直接到達して加熱するものであり、古くより乾燥、
加熱、治療等に多く使用されている。今迄利用されてき
た赤外線は近赤外線を主とするものであるが、近赤外線
に較べて遠赤外線の方が熱効率が優れている等の理由で
、最近、遠赤外線に関する研究が盛んになり、遠赤外線
を利用したヒーター等が多く提案されている。例えば、
１０μｍ以上の波長の遠赤外線を人体に放射すると発汗
作用や血液の循環を促進して、医療健康面に効果がある
といわれる。また、遠赤外線による加熱又は乾煉では、
熱効率がよく、被加熱物の色によるひらがなく、物体の
内部まで加熱し得る等多くの特徴を有する。
体に直接到達して加熱するものであり、古くより乾燥、
加熱、治療等に多く使用されている。今迄利用されてき
た赤外線は近赤外線を主とするものであるが、近赤外線
に較べて遠赤外線の方が熱効率が優れている等の理由で
、最近、遠赤外線に関する研究が盛んになり、遠赤外線
を利用したヒーター等が多く提案されている。例えば、
１０μｍ以上の波長の遠赤外線を人体に放射すると発汗
作用や血液の循環を促進して、医療健康面に効果がある
といわれる。また、遠赤外線による加熱又は乾煉では、
熱効率がよく、被加熱物の色によるひらがなく、物体の
内部まで加熱し得る等多くの特徴を有する。
そして、このような遠赤外線を放射する材料として糎々
のものが提案されているが、一般には遠赤外線放射体と
しては、遠赤外線領域では放射率が高く、低波長領域で
は放射率が低いことが望ましい。
のものが提案されているが、一般には遠赤外線放射体と
しては、遠赤外線領域では放射率が高く、低波長領域で
は放射率が低いことが望ましい。
本発明者らは、このような特性を備えたものとしては、
Ｚｒ０ｚが優れていることを見い出したが、このような
放射材をヒーターとして実際に実用化するには種々の改
良が必要であり、その一つとして実用的なものとして利
用するには、面状、棒状、ランプ状等種々の所定形状に
つくり上げることが重要である。
Ｚｒ０ｚが優れていることを見い出したが、このような
放射材をヒーターとして実際に実用化するには種々の改
良が必要であり、その一つとして実用的なものとして利
用するには、面状、棒状、ランプ状等種々の所定形状に
つくり上げることが重要である。
例えば、棒状ヒーターの場合には少くとも表面に放射材
を形成したパイプ（管状体）の内部に電熱線を入れてつ
くりあげるわけであるが、このようなパイプをつくる方
法としては、放射材をパイプ状に成形、焼成する方法と
、金属やセラミックスのパイプの表面に放射材を溶射、
塗布焼付けなどの方法で形成する方法とがある。
を形成したパイプ（管状体）の内部に電熱線を入れてつ
くりあげるわけであるが、このようなパイプをつくる方
法としては、放射材をパイプ状に成形、焼成する方法と
、金属やセラミックスのパイプの表面に放射材を溶射、
塗布焼付けなどの方法で形成する方法とがある。
しかしながら、前者の方法ではジルコニア（ＺｒＯｚ）
系のセラミックスをパイプ状に焼結するには焼成温度が
高いので長いパイプを得るのが極めて困難であるし、十
分な緻密性をもったものとして得ることも困難で、優れ
た放射性を有したものが得られず、優れた特性を生かし
きれないことになるばかりか、原料的にも焼成条件など
からもコストが高い問題も大きい。
系のセラミックスをパイプ状に焼結するには焼成温度が
高いので長いパイプを得るのが極めて困難であるし、十
分な緻密性をもったものとして得ることも困難で、優れ
た放射性を有したものが得られず、優れた特性を生かし
きれないことになるばかりか、原料的にも焼成条件など
からもコストが高い問題も大きい。
一方、後者の方法には一般的に熱衝撃により放射材層の
剥離が生じ易く、層の硬度不足、放射特性の良いものが
得難い等の問題がある。
剥離が生じ易く、層の硬度不足、放射特性の良いものが
得難い等の問題がある。
本発明は、これらの点に鑑み種々検討された結果として
、上記問題点を解決し、ジルコニアがもっている極めて
優れた放射特性を実用的に生かすことに成功したもので
ある。
、上記問題点を解決し、ジルコニアがもっている極めて
優れた放射特性を実用的に生かすことに成功したもので
ある。
即ち、本発明は、同時焼成により一体化してなる、ムラ
イト質基材とジルコニア質の遠赤外線放射材層とからな
る。４赤外線放射体であり、その製法を要旨とするもの
である。このように本発明は、基材としてムライト（３
Ａ１雪Ｏｓ・２ＳｉＯｚ ）餉の生又は素焼の成形体を
使用し、かつ放射材層となるジルコニア層の形成を両者
の同時焼成により一体化してなることを特徴としたもの
である。
イト質基材とジルコニア質の遠赤外線放射材層とからな
る。４赤外線放射体であり、その製法を要旨とするもの
である。このように本発明は、基材としてムライト（３
Ａ１雪Ｏｓ・２ＳｉＯｚ ）餉の生又は素焼の成形体を
使用し、かつ放射材層となるジルコニア層の形成を両者
の同時焼成により一体化してなることを特徴としたもの
である。
このようにすることによシジルコニア層の基材との接着
強朋を非常に強くでき、焼成過程及び焼成により得られ
た焼結体の両者間の剥離もなく熱衝撃にも強いものとな
ったのである。同時にジルコニア層は硬度も大きく、放
射性も例えば後述するように給めてよいばかりか、基材
はムライト質であるので成形や素焼（或は焼成も）も容
易で焼結性のよい放射体となるので、１ｍ以上の長いも
のでも容易につくることができる。
強朋を非常に強くでき、焼成過程及び焼成により得られ
た焼結体の両者間の剥離もなく熱衝撃にも強いものとな
ったのである。同時にジルコニア層は硬度も大きく、放
射性も例えば後述するように給めてよいばかりか、基材
はムライト質であるので成形や素焼（或は焼成も）も容
易で焼結性のよい放射体となるので、１ｍ以上の長いも
のでも容易につくることができる。
本発明において、このムライト質の基材は形状としては
全く任意のものが可能であり、管状（棒状）、面状は勿
論のことランプ状など複雑な形状であっても容易でおる
。
全く任意のものが可能であり、管状（棒状）、面状は勿
論のことランプ状など複雑な形状であっても容易でおる
。
放射層と一体焼成するため、基材としては生の成形体又
は素焼の成形体として用意することが必要で、素焼とは
目的とする焼成温度より低い温度で成形体を手で持った
り、各種の加工をしても変形したり、割れたりしない程
度まで焼いておく状態をいうのであり、ムライト質基材
を使用する本発明では原料配合にもよるが、大体４００
〜１０００℃程度までの温度で処理したものが適当であ
る。
は素焼の成形体として用意することが必要で、素焼とは
目的とする焼成温度より低い温度で成形体を手で持った
り、各種の加工をしても変形したり、割れたりしない程
度まで焼いておく状態をいうのであり、ムライト質基材
を使用する本発明では原料配合にもよるが、大体４００
〜１０００℃程度までの温度で処理したものが適当であ
る。
本発明で焼成収縮が大きい未焼成材同志の同時焼成によ
る一体化の効果を達成できるのはこのムライト質基材と
ジルコニア質の放射材との熱膨張率の差が小さいこと及
び焼成収縮率が同じ程度であることが考えられ、この点
からしてこれらを出来るだけ合わせることが望ましいわ
けであり、また、両者はそれが容易なのである。
る一体化の効果を達成できるのはこのムライト質基材と
ジルコニア質の放射材との熱膨張率の差が小さいこと及
び焼成収縮率が同じ程度であることが考えられ、この点
からしてこれらを出来るだけ合わせることが望ましいわ
けであり、また、両者はそれが容易なのである。
即ち、ムライト質基材は、この種材質の焼結に通常使用
される量の焼結助剤を含むものの熱膨張率としては０〜
１４００℃の範囲で大体０．７％（１０００℃）程度で
あり、純度のよいものの熱膨張率としては大体０．５５
チ（１０００℃）程度であり、これらの値に優れた放射
特性を有するジルコニア質放射材が適合し易いのである
。
される量の焼結助剤を含むものの熱膨張率としては０〜
１４００℃の範囲で大体０．７％（１０００℃）程度で
あり、純度のよいものの熱膨張率としては大体０．５５
チ（１０００℃）程度であり、これらの値に優れた放射
特性を有するジルコニア質放射材が適合し易いのである
。
本発明においてこのジルコニア質放射材層についてつぎ
に説明する。
に説明する。
ジルコニア屑は遠赤外放射材としてよく知られているも
のであるが、特に加熱効率の高い放射特性をもつものと
して可能であり、それは、例えばつぎのようなものであ
る。即ち、波長が知波長、例えば６μｍ９下では低い放
射率、例えばｓｏ１以下となり、長波長、例えば８μｍ
以上では高い放射率、例えば７０チ以上となるようなも
のである。
のであるが、特に加熱効率の高い放射特性をもつものと
して可能であり、それは、例えばつぎのようなものであ
る。即ち、波長が知波長、例えば６μｍ９下では低い放
射率、例えばｓｏ１以下となり、長波長、例えば８μｍ
以上では高い放射率、例えば７０チ以上となるようなも
のである。
尚、ここで放射率とは一般にいわれているような、黒体
（全波長域で放射率１００％）の放射エネルギーと試料
の放射エネルギーを各波長毎に比較したものであり、温
度域としては通常一般に使用されている３５０〜５５０
℃の測定範囲におけるものである。
（全波長域で放射率１００％）の放射エネルギーと試料
の放射エネルギーを各波長毎に比較したものであり、温
度域としては通常一般に使用されている３５０〜５５０
℃の測定範囲におけるものである。
ジルコニア質放射材料としての好ましいものは、ＹｚＯ
ｓ、 ＯｅＯ＊、 Ｌａｇ’ｓなどの希土類を所定１即
ち、８％以下の範囲より、具体的にはジルコニアに対し
て重量％で２〜８チ固溶させた部分安定化ジルコニアで
あり、これらは０〜１４００℃での熱膨張率が１．０チ
以下でムライト基゛材と大差ないし、遠赤外放射特性も
優れている。製にこれらのうち、ｙｚ□ｓにつ、いては
遠赤外放射特性がその固溶量などで殆んど変らないなど
の利点もある。
ｓ、 ＯｅＯ＊、 Ｌａｇ’ｓなどの希土類を所定１即
ち、８％以下の範囲より、具体的にはジルコニアに対し
て重量％で２〜８チ固溶させた部分安定化ジルコニアで
あり、これらは０〜１４００℃での熱膨張率が１．０チ
以下でムライト基゛材と大差ないし、遠赤外放射特性も
優れている。製にこれらのうち、ｙｚ□ｓにつ、いては
遠赤外放射特性がその固溶量などで殆んど変らないなど
の利点もある。
同、ＺｒＯ＊に固溶する物質としてＹ２Ｏ１などの希土
類のほか、ＭｇＯ，ＣａＯかどもよく知られているが、
それらにより安定化されたもの或は全く安定化されてい
ないもの或は希土類であっても１０％以上固溶して完全
に安定化されているものなども他のセラミックス放射材
料と比べればノ、放射特性は優れたものが得られるが、
ＹｚＯｓなどによる部分安定化ジルコニアには及ばない
し、完全に安定化したジルコニアなどは熱膨張率が１チ
を越えることにもなるなどのため、本発明において最良
なものは、前述のようにＹｘＯａなどによる部分安定化
ジルコニア層とすることである。
類のほか、ＭｇＯ，ＣａＯかどもよく知られているが、
それらにより安定化されたもの或は全く安定化されてい
ないもの或は希土類であっても１０％以上固溶して完全
に安定化されているものなども他のセラミックス放射材
料と比べればノ、放射特性は優れたものが得られるが、
ＹｚＯｓなどによる部分安定化ジルコニアには及ばない
し、完全に安定化したジルコニアなどは熱膨張率が１チ
を越えることにもなるなどのため、本発明において最良
なものは、前述のようにＹｘＯａなどによる部分安定化
ジルコニア層とすることである。
ここで本発明の製造方法について説明する。
所定形状に成形したムライト質基材に対し、その所定表
面にジルコニア質の未焼成層を形成するわけであるが、
その手段としては、ジルコニア質組成物の塗布、吹付け
、浸漬など適当な方法でよい。
面にジルコニア質の未焼成層を形成するわけであるが、
その手段としては、ジルコニア質組成物の塗布、吹付け
、浸漬など適当な方法でよい。
ジルコニア質組成物の調整は、その手段によって流動性
が決められるが、所望粒度のジルコニアと安定化剤（予
め部分安定化したジルコニアであっても勿論よい。）及
び差支えない程度で加えられる他のセラミックス粉末及
び結合材並びに適量の水で十分である。
が決められるが、所望粒度のジルコニアと安定化剤（予
め部分安定化したジルコニアであっても勿論よい。）及
び差支えない程度で加えられる他のセラミックス粉末及
び結合材並びに適量の水で十分である。
伺、結合剤として、シリカゾルやアルミナゾル、チタニ
アゾルなどの無機質ゾルは、ジルコニアの焼結性ばかり
でなく、基材との接着性の向上にも寄与するようであり
、特に適した結合剤である。
アゾルなどの無機質ゾルは、ジルコニアの焼結性ばかり
でなく、基材との接着性の向上にも寄与するようであり
、特に適した結合剤である。
ジルコニア被覆層を形成後、基材とともに同時に一体化
焼成するわけであり、その温度は１２００〜１４００℃
程度が適当である。
焼成するわけであり、その温度は１２００〜１４００℃
程度が適当である。
このように本発明放射体は、極めて放射特性の優れた放
射体を最期にわたり繰り返し耐久性のあるものとして使
用できるものであり、使用形態としても、板状体として
ヒーター前面に据えつけるだけでも、管状体として内部
にヒーターを挿入するだけでな′Ｌ″種々の形態も自由
であり、その実用的価値は大きいものである。
射体を最期にわたり繰り返し耐久性のあるものとして使
用できるものであり、使用形態としても、板状体として
ヒーター前面に据えつけるだけでも、管状体として内部
にヒーターを挿入するだけでな′Ｌ″種々の形態も自由
であり、その実用的価値は大きいものである。
本発明について、さらに実施例で説明する。
実施例
長さ６００ｍ、外径１２．５簡、肉厚２．２ ｍのムラ
イト質生管を押出し成形後８５０℃×３時間素焼し、つ
いでこの外表面に次の組成からなるペースト状の放射材
を浸漬法で抜機（約０．１〜０．２■厚）した。
イト質生管を押出し成形後８５０℃×３時間素焼し、つ
いでこの外表面に次の組成からなるペースト状の放射材
を浸漬法で抜機（約０．１〜０．２■厚）した。
シリカゾル ５
アルミナゾル １０
水 ２５ついで、
これを１３２０℃で３時間本焼成して、本発明による放
射体を得た。
これを１３２０℃で３時間本焼成して、本発明による放
射体を得た。
この放射体の接着強度試験結果をＡとして、比較のため
の試料Ｂ、Ｃとともに示すと、つぎの通りであった。
の試料Ｂ、Ｃとともに示すと、つぎの通りであった。
Ｂ；予め本焼成したムライト管の上にジルコニア〜をコ
ートし、４００℃×３時間焼きつけたもの Ｃ；ステンレス管にジルコニア層をプラズマ溶射により
形成したもの 急熱急冷テスト Ａ Ｂ
Ｃ３００℃→水冷 パイプ異常なし パイプ異常な
し コーＨ−ハクリ５００℃→水冷 同 上 ６００℃−風冷 １０回くり返し ５回目でコート １
回でコート層ても異常なし 階ハクリ ハクリ
い また、得られた放射体の放射特性を放射率スペクトル図
として第１図に示した。
ートし、４００℃×３時間焼きつけたもの Ｃ；ステンレス管にジルコニア層をプラズマ溶射により
形成したもの 急熱急冷テスト Ａ Ｂ
Ｃ３００℃→水冷 パイプ異常なし パイプ異常な
し コーＨ−ハクリ５００℃→水冷 同 上 ６００℃−風冷 １０回くり返し ５回目でコート １
回でコート層ても異常なし 階ハクリ ハクリ
い また、得られた放射体の放射特性を放射率スペクトル図
として第１図に示した。
岡、第１図の放射率スペクトルは、日立赤外分光計２６
０−３０により完全黒体及び試料の放射エネルギーを各
波長毎に測定し、放射率を演算表示したものである。（
測定温度５００’Ｃ）また、試料りは焼成した従来のジ
ルコニア管（Ｚｒ０ｚ ９５％、 ＯａＯ５％、見掛気
孔率２２チ）である。
０−３０により完全黒体及び試料の放射エネルギーを各
波長毎に測定し、放射率を演算表示したものである。（
測定温度５００’Ｃ）また、試料りは焼成した従来のジ
ルコニア管（Ｚｒ０ｚ ９５％、 ＯａＯ５％、見掛気
孔率２２チ）である。
第１図は本発明の実施例及び比較例の遠赤外線放射体の
放射率スペクトル図である。 層 ＠＊−巴
放射率スペクトル図である。 層 ＠＊−巴
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 同時焼成により一体化してなる、ムライト質
基材とジルコニア質の遠赤外線放射材層とからなる遠赤
外線放射体。 （２）ジルコニア層は、０〜１４００”Ｃでの熱膨張が
１％以下であッテＹｇＯｓ、 ＯｅＯ冨、 Ｌａ＊Ｏｍ
の１種以上をジルコニアに対して重ｆ％で８−以下含有
してなる部分安定化ジルコニア層である特許請求の範囲
第１項記載の遠赤外線放射体。 （８） 生又は素焼のムライト質基材の表面にジルコ
ニア儀の未焼成被覆材層を形成し、これらを同時に焼成
して一体化せしめることからなる遠赤外線放射体の製造
法。 （４） ムライト質基材の表面に、シルコニ゛アに対
してｉｔ％で８チ以下（１； ＹｚＯａ 、 ＣｅＯ２
、Ｌａｇ’ｓの１種以上を焼成により形成する安定化剤
を配合したジルコニア被複層を形成し、これを同時に焼
成する特許請求の範囲第３項記載の遠赤外線放射体の製
造法。 （ω ジルコニア被複層には、結合材としての蕪機質ゾ
ルを配合しておく特許請求の範囲第３項又は第４項記載
の遠赤外線放射体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3399382A JPH0239473B2 (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Ensekigaisenhoshataioyobisonoseizoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3399382A JPH0239473B2 (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Ensekigaisenhoshataioyobisonoseizoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151380A true JPS58151380A (ja) | 1983-09-08 |
| JPH0239473B2 JPH0239473B2 (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=12401997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3399382A Expired - Lifetime JPH0239473B2 (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Ensekigaisenhoshataioyobisonoseizoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239473B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115968A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Mie Yushi Kako Kk | 遠赤外線放射用塗料の組成物並びに遠赤外線放射ヒ−タ− |
| JPS61194292U (ja) * | 1985-05-22 | 1986-12-03 | ||
| JPS63146377A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-18 | 松下電器産業株式会社 | 調理器 |
| CN102998320A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 远东科技大学 | 远红外线材料分析及制造方法 |
| JP2017157331A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | スタンレー電気株式会社 | 発光体、フィラメント、フィラメントを用いた装置、および、白熱電球 |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP3399382A patent/JPH0239473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115968A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Mie Yushi Kako Kk | 遠赤外線放射用塗料の組成物並びに遠赤外線放射ヒ−タ− |
| JPS6354314B2 (ja) * | 1984-11-09 | 1988-10-27 | Okitsumo Kk | |
| JPS61194292U (ja) * | 1985-05-22 | 1986-12-03 | ||
| JPH0310039Y2 (ja) * | 1985-05-22 | 1991-03-13 | ||
| JPS63146377A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-18 | 松下電器産業株式会社 | 調理器 |
| CN102998320A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 远东科技大学 | 远红外线材料分析及制造方法 |
| JP2017157331A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | スタンレー電気株式会社 | 発光体、フィラメント、フィラメントを用いた装置、および、白熱電球 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239473B2 (ja) | 1990-09-05 |
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