JPS5923487A - 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 本発明は暖房用、加温用、凍結防止用などに用いられる
ヒータ、特に用途に応じて必要々赤外線を放射するヒー
タに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、パネルヒータなど赤外線放射ヒータは、第１同断
面図に示すように、熱源１と表面層２とから構成される
。熱源１は通常、面状発熱体や電熱ピークなどを内蔵し
たステンレス鋼、鉄などで構成される。表面層２は酸化
鉄、酸化硅素、酸化ジルコニウムなどの酸化物、あるい
はそれ等酸化物とシリコン樹脂バインダとの混合物で構
成される。

２ページ 表面層２は熱源１により７０〜９０’Ｃに保たれ、この
表面層２からの赤外線輻射によって暖房用などに用いら
れる。この赤外線輻射は温度が一定の場合酸化物の輻射
率に依って決められる。酸化物の輻射率は長波長域で大
きいものが多いが、輻射率の波長依存性は小さい。従っ
である特定波長以上の赤外線輻射が求められる場合でも
、その特定波長以下の赤外線輻射も必然的に生じるとい
う欠点があった。このことは、他方で、不必要な赤外線
輻射に要するエネルギーが無駄に消費されるという欠点
をも派生していた。

発明の目的 本発明は選択性の赤外線輻射を有するヒータを提供する
ことを目的とする。

発明の構成 本発明のヒータは低輻射率表面を有する熱源とその表面
に形成された選択性赤外線吸収体とから成る。

熱源はその表面温度が７０〜９０　’Ｃになるように加
熱される。熱源表面は低輻射率表面であるの３ページ で、熱源表面に形成された選択性赤外線吸収体は熱源表
面からの熱伝導によって加熱される。選択性赤外線吸収
体はある特定波長領域での赤外線吸収率は大きい（赤外
線透過率は小さＩ／′１）が、それ以外の波長領域での
赤外線吸収率は小さい（赤外線透過率は大きい）という
特性を有する。特定波長領域以外での波長領域における
赤外線を選択性赤外線吸収体はよく透過するが、熱源表
面は低輻射率表面であるので、熱源表面から放射された
のち選択性赤外線吸収体を透過し、外部に放射される特
定波長領域以外の赤外線は少な−。他方、優れた赤外線
吸収体は優れた輻射体でもあることを考慮すると特定波
長領域においては選択性赤外線吸収体の輻射率は太きい
。したがって、熱源表面からの熱伝導によって加熱され
た選択性赤外線吸収体は特定波長領域の赤外線を多く外
部に放射する。このように本発明によれば選択性赤外線
輻射を実現できる。

実施例の説明 本発明の構成の断面図を第２図に示す。アルミニウム基
板３の内表面に面状ヒータ４．断熱材６を配置して熱源
１を構成した。寸だアルミニウム基板３の外表面に選択
性赤外線吸収体６全形成した。

面状ヒータ４に通電して選択性赤外吸収体６を約９０°
Ｃに加熱体し、たときの赤外線輻射強度の相対比較を第
３図に示す。同図において、曲線７は選択性赤外線吸収
体６を形成しなかった場合、曲線８は沸化リジウム選択
性赤外線吸収体６を形成した場合、さらに参考として曲
線９は選択性赤外線吸収体６の代りに黒体に近い赤外線
吸収体６を形成した場合、全それぞれ示す。

選択性赤外線吸収体６を形成しない場合、熱源１からの
赤外線輻射はアルミニウム基板３の外表面よりなされる
が、アルミニウムの輻射率は０．０５以下と小さいので
赤外線は殆んど放射されない。

沸化リジウム選択赤外線吸収体６’ｉ形成した場合、こ
の赤外線吸収体６は約６μｍ以下の波長領域でか外線透
過率９０％以上（赤外線吸収率１ｏ％以慢であり、約６
μｍ以上の波長領域で赤外線吸収５ページ 率９０％以上（赤外線透過率１０チ以下）であるので、
６μｍ以上の赤外線輻射は強く、６μｍ以下の赤外線輻
射は弱くなる。すなわち、選択性赤外線輻射を有する。

捷だ黒体に近い赤外線吸収体６を形成した場合、輻射率
の波長依存性は殆んどなりので、黒体放射に近い輻射が
得られた。

更に沸化リジウム選択性赤外線吸収体６の代りに（、Ｆ
結合を有する沸素樹脂赤外線吸収体６を形成した場合、
波長領域６〜８μｍで強い赤外線輻射が得られた。沸素
樹脂は６〜８μｍ波長領域で強い赤外線吸収体であるが
、それ以外の波長領域では比較的良い赤外線透過体であ
る。

また第４図に示すような断面を有する赤外透過・断熱性
構成を設けることにより本発明は一層効果的である。同
構成は選択性赤外線吸収体６０表面に設けられ、空気層
１０と選択性赤外線透過体１１とから成る。空気層１０
は選択性赤外線吸収体６と選択性赤外線透過体１１とで
区切られているので、空気の対流が制限される。したが
って対パ流による放熱は減少する。他方、空気赤外線透
過６ページ 性に優れ、また選択性赤外線透過体１１は特定波長領域
の赤外線を殆んど透過する様構成されているので、選択
性赤外線吸収体６から放射される赤外線は、殆んど外部
へ放射される。熱源１に印加される入力エネルギー、た
とえば第２図に示した面状発熱体４で消費される電気エ
ネルギーは、定常状態において赤外線輻射エネルギーと
対流々どによる放熱エネルギーとの和と釣り合う。した
がって、第４図に示すような赤外透過・断熱性構成を設
けることにより、対流による放熱が減少するので、赤外
線輻射効率（入力エネルギーに対する赤外線輻射エネル
ギーの比）が向上する利点が生じる。選択性赤外線透過
体１１は光学用赤外線フィルターなどにより容易に得ら
れることは明らかであろう〇 なお、以上の説明では選択性赤外線吸収体として沸化リ
ジウム、沸素樹脂を例示したが、これら試外にも炭化硅
素、酸化アルミニウム、沸化カルｒウム、酸化ジルコン
、酸化ベリリア、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸
化チタンあるいは有７ページ 機硅素化合物、芳香族化合物、アミド、アミン。

イミンなどの有機物などでも良い。捷だ面状ヒータ以外
にも、燃焼ヒータや熱搬送媒体からの放熱ヒータにも応
用できることは当然である。

発明の効果 以上で示したように本発明によ九ば次の効果が得られる
。

（１）必要な赤外線を選択的に輻射できる。

（２）シたがって、エネルギー全無駄なく利用できる。

（３）　　赤外線輻射全暖房に用いた場合、波長領域１
〜３μｍでは刺激的暖房感覚が、６μｍ以上では、やわ
らかな暖房感覚が、それぞれ経験的に得られている。実
施例で示した濃化り／ラム選択性赤外線吸収体を用いる
ことにより、やわらかな輻射暖房が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の赤外線放射ヒータの断面図、第一に ２］！は本発明の一実施例の赤外線放射ヒータの断面図
、第３図は赤外線輻射の波長特性を示す図、第４図は本
発明の赤外線放射ヒータの他の実施例の断面図である。 １・・・・・・熱源、３・・・・・・アルミニウム基板
、４・・・・・・面状ヒータ、６・・・・・・断熱制、
６・・・・・・選択性赤外吸収体、１０・・・・・・空
気層、１１・・・・・・選択性赤外透過体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低輻射率表面を有する熱源とその表面に形成された選択
   性赤外線吸収体とからなるヒータ。