JPS59207585A - 遠赤外線ヒ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は暖房器、調理器、乾燥機器などの熱源として、
使用されるもので、遠赤外線を効率的に放射する遠赤外
線ヒータに関する。

従来例の構成とその問題点 従来、遠赤外線を放射する遠赤外線ヒータとしては （１）赤外線ランプ （２）　　セラミックス中に発熱線を埋込み焼成したも
の （３）　　シーズヒータの表面に遠赤外放射層を形成し
たもの などがあるか、放射特性２機械的強度、寿命などの観点
からシーズヒータ表面に遠赤外放射層を形成したものが
多く製造されている。

一般にシーズヒータは第１図に示すように両端に端子棒
１を備えたコイル状の電熱線２を金属パイプ３に挿入し
、この金属パイプ３に電融マグネシア等の電気絶縁粉末
４を充填してなり、必要に応じて金属パイプ３０両端を
ガラス５や耐熱性樹脂６で封口したものである。この金
属パイプ３には代表的なものとして５ＵＳ３０４．５Ｕ
Ｓ３２１゜ＮＣＦ３００（ＪＩＳＣｉ　４９０２．商品
名インコロイ５ＯＯ）が用いられている。そして、遠赤
外線ヒータとしては第２図に示すようにシーズヒータの
表面に遠赤外線放射層７を形成したものがある。

従来この遠赤外線放射層７としては、ジルコンを６０％
以上とし、これにＦ　ｅ　２０　ｓ　、　Ｃｏ○、Ｎｉ
ｐ。

Ｃｒ　２０３Ｍ　ｎｏ２　などの酸化物および粘土を加
えたものからなる混合物を焼成したもの（特公昭４７−
２６０１０に開示）、あるいは、元素周期律表第２族の
元素と第３族の元素との複合化合物。

および珪酸ジルコニウムの群から選ばれた複合酸化物を
３Ｑ重量係以上含有したもの（特公昭５５−５２３１に
開示）などが知られている。

しかし、ジルコンを主体としたものは一種の磁器である
ために、機械的に弱く、５００°Ｃ以上の冷熱サイクル
において、クラックが生じ、好ましくない。

また、特公昭５６−５２３１に開示されたものは金属と
の熱膨張率の差が犬きく、冷熱サイクルにより剥離やク
ラックを生じるため同様に好ましくない。

このように、従来の遠赤外線ヒータは放射率に優れてい
るものの、５００′Ｃ以上の高温領域で使用できるもの
が少ないのが実情である。

発明の目的 本発明はかかる従来の欠点を解決し、遠赤外線領域の放
射率が大きく、５００℃以上の高温領域で使用できる遠
赤外線ヒータを提供するものである。

発明の構成 上記目的を達成するため本発明の遠赤外線ヒータは金属
パイプの表面に、酸化二ソケル粉末からなる遠赤外線放
射層を形成し、この遠赤外線放射層はニッケル、クロム
、鉄あるいはこれらの金属元素からなる合金を少なくと
も１種類含有し、その総合有量は１〜１０重量係とした
もので、含有量１重量％−未満での遠赤外線放射層の剥
離および１０重量係を越える含有量での放射率の低下を
防止し、これらの金属が金属パイプとの密着性を高める
ように作用させたものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。

第３図において従来例と同一部材を示すものには同一符
号を付しその説明は省略する。

金属パイプ８として、長さ４１３　ｍｍ　、外径８喘。

肉厚０．４ｖａｎの５ＵＳ３０４．５ＵＳ３２１　、の
ステンレス鋼、あるいはＮＣＦａｏｏ（商品名インコロ
イ８００）の鉄基合金を用いた。これらの材料の主成分
はニッケル、クロム、鉄である。電熱線９として、線径
０．２９ｍｍのニクロム線第一種を用い、これを巻径２
Ｍのコイル状とし、両端に端子棒１０を接続した。金属
パイプ８に上記端子棒１０を両端に接続した電熱線９を
挿入し、金属ノくイブ３に電気絶縁粉末１１として、電
融マグネシア粉末を充填し、圧延減径、焼鈍の各工程を
経て金属パイプ８を長さ５０ｏＷｎ、外径６．６８とし
た。

こののち、金属パイプ８０表面を、コランダム（＃６０
）の研削剤でプラスト処理し、次の表に示すように、金
属パイプ８の表面に遠赤外線放射層１２としてそれぞれ
の遠赤外線放射物質をプラズマ溶射により被膜処理し、
試料番号４〜２４の（第２図に示す）遠赤外線ヒータを
完成した。

一方、比較のため５ＵＳ３０４　、　ＳＵＳ　３２１　
。

ＮＣＦａｏｏの各材料よりなる金属ノ々イブ３を用いり
従来の７−ズヒータの製造方法で同時にヒータを完成し
、試料番号１．２．３とした。

（以下余白） 完成した試料番号１〜２４のそれぞれのヒータの全放射
率を測定し、同表に示した。また、パイプ温度を６００
℃、７００’Ｃ，８００℃の各温度に設定し、２ｏ分人
−１０分切を１サイクルとして通電した時の、パイプ表
面上に形成した遠赤外線放射層または、酸化スケールの
剥離試験を行い、１０００サイクル後の各温度における
剥離結果を同表に同様に示した。

次に試料番号１および６の２つのヒータについて、金属
パイプ３あるいは８の表面温度を７００°Ｃに設定した
時の各波長における放射率を測定し、結果を第４図に示
した。第４図において、ａは試料番号１の従来のシーズ
ヒータの、ｂは試料番号６の本発明の実施例の遠赤外線
ヒータの測定結果を示す。

表より明らかなように、金属パイプの主成分元素である
ニッケル、クロム、鉄の金属またはこれらの元素からな
る合金を少なくともいずれかを１〜１０重量係含有する
酸化ニッケル粉末からなる遠赤外線放射層を有する本発
明の実施例の遠赤外１１　．１２，１３，１８，１９，
２２，２３．２４の各ヒータば、従来のシーズヒータで
あるＥ　料番号１，２，３．のヒータと比較して、金属
パイプの材質にかかわらず全放射率は高く、また剥離試
験の結果は金属パイプの材質により異なるが、いずれも
６００　’Ｃで使用しても剥離が生じなかった。

そしてこの剥離については、ＮＣＦ３００を使用した場
合かもつともよく、実施例の遠赤外線ヒータでは８００
°Ｃまで剥離は生じなかった。一方、５ＵＳ３２１でｆ
ｄ　７００’Ｃ，５ＵＳ３０４では６００℃丑で剥離は
生じなかった。

これに対して金属パイプの主成分元素であるニッケル、
クロム、鉄の金属またはこれらの元素からなる合金の少
なくともいずれかの含有量が１重量％以下である試料番
号４，５，１７．２１の各ヒータは、全放射率は大きい
ものの、剥離が生じるため好ましくない。

逆に、含有量が１ｏ重量楚以上である試料番号１４．１
６，１６，２０．２４の各ヒータは、剥離が生じにくい
ものの、全放射率が小さく好ましくない。

ま／ト、第３図に示し／ζように本実施例の遠赤外線ヒ
ータは遠赤外線領域の各波長において、従来のシーズヒ
ータに比較して、放射率は大きい。

例による遠赤外線〈鉱酸化ニッケル粉末中に１〜１０重
量係含有させたニッケル、クロム、鉄するいはこれらの
合金が金属パイプ８と遠赤外線放射層１２との密着性を
高めるので、放射率が大きく、５００℃以上の温度で使
用することができる。

なお、本発明の実施例では、遠赤外線放射層の形成方法
として、プラズマ溶射法を用いたが、特にこの方法に限
定されることはなく、塗装法、スプレー法によっても可
能である。

発明の効果 本発明は、／−ズヒータの金属パイプに、金属パイプの
主成分元素であるニッケル、クロム、鉄あるいはこれら
の金属元素からなる合金を合わせて１〜１０重量係含有
する酸化ニッケル粉末からなる遠赤外線放射層を形成さ
せることにより、放射率が大きく５０Ｑ℃以上の温度で
使用しても剥離の生しない遠赤外線ヒータを易：供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図１ｄノ〜ズヒータの断面図、第２図は従来の遠赤
夕［線ヒータの断面図、第３図は本発明の実施例による
遠赤外線ヒータの断面図、第４図は従来の７−ズヒータ
と本発明の実施例の遠赤外線ヒータの波長に対する放射
率を示すグラフである。 ８・・・金杖パイプ、１２・・・・遠赤外線放射層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ■ 第３図 ２ 第４図 燻　Ｌヒ　　（μｍン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属パイプの表面に、酸化ニッケル粉末からなる遠赤外
   線放射層を形成し、この遠赤外線放射層はニッケル、ク
   ロム、鉄、あるいはこれらの金属元素からなる合金を少
   なくとも１種類含有し、その総合有量は１〜１０重量係
   とした遠赤外線ヒータ。