JPS6033249A - 赤外線放射体 - Google Patents
赤外線放射体Info
- Publication number
- JPS6033249A JPS6033249A JP58138109A JP13810983A JPS6033249A JP S6033249 A JPS6033249 A JP S6033249A JP 58138109 A JP58138109 A JP 58138109A JP 13810983 A JP13810983 A JP 13810983A JP S6033249 A JPS6033249 A JP S6033249A
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- JP
- Japan
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- infrared
- radiator
- weight
- composition
- infrared radiator
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- Granted
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は赤外線放射体に係シ、特に耐熱性、化学的及び
構造的安定性に優れる発熱性と放射性を兼ね備えた赤外
線放射体に関する。
構造的安定性に優れる発熱性と放射性を兼ね備えた赤外
線放射体に関する。
赤外線放射エネルギーは加熱、乾燥など工業的にも広く
利用されている。電力をエネルギー源とする場合、従来
は放射率の高いセラミックスなどで放射体を作り、ニク
ロム線のような金属抵抗体、ガラス繊維にカーボンを塗
布した抵抗体、ｓｉｃ。
利用されている。電力をエネルギー源とする場合、従来
は放射率の高いセラミックスなどで放射体を作り、ニク
ロム線のような金属抵抗体、ガラス繊維にカーボンを塗
布した抵抗体、ｓｉｃ。
ランタンクロマイト等のセラミックスなどを用いた発熱
体と組み合わせて使用していた。これらは放射体と発熱
体とが構造的に一体となっていないため、熱伝達が悪く
速熱性に欠ける、熱効率が悪い、使用中構造上の変化や
それに伴う劣化が生じるなどの欠点があった。一方発熱
体の表面に放射体材料を焼付けたシ、逆に放射体の裏面
に抵抗体を焼付けて放射体と発熱体とを一体化する試み
もあるが、両者の熱膨張係数の違いによシ使用中に応力
がかかつて破壊し易い、製造工程が複雑になるなどの欠
点がある。
体と組み合わせて使用していた。これらは放射体と発熱
体とが構造的に一体となっていないため、熱伝達が悪く
速熱性に欠ける、熱効率が悪い、使用中構造上の変化や
それに伴う劣化が生じるなどの欠点があった。一方発熱
体の表面に放射体材料を焼付けたシ、逆に放射体の裏面
に抵抗体を焼付けて放射体と発熱体とを一体化する試み
もあるが、両者の熱膨張係数の違いによシ使用中に応力
がかかつて破壊し易い、製造工程が複雑になるなどの欠
点がある。
本発明の目的は、放射率が高く、耐熱性、化学的及び構
造的安定性に優れる自己発熱形の赤外線放射体を提供す
るにある。
造的安定性に優れる自己発熱形の赤外線放射体を提供す
るにある。
本発明の赤外線放射体は、赤外線放射材成分と導電材成
分との混合組成物よシ作られたことを特徴とする特に望
ましくは通電による自己発熱で赤外線を放射する自己発
熱形光外線放射体であることを特徴とする。
分との混合組成物よシ作られたことを特徴とする特に望
ましくは通電による自己発熱で赤外線を放射する自己発
熱形光外線放射体であることを特徴とする。
赤外線放射材成分としては放射率が高く黒体の放射特性
に近いものから、短波長の放射率が低く長波長で高くな
るいわゆる遠赤外線放射材まで幅広いものを用いること
ができる。黒体の放射特性に近いものとしてはＦｅ２Ｏ
３やＭｎＯ２を主体にしてＣｏＯやＣｕＯを補助剤とし
て添加したものなどがあるが、このような遷移元素酸化
物を主体にしたセラミックスは一般に熱膨張が大きいた
め、ベタライトやコージェライト組成物を添加する必要
がるシ、セラミックス放射体自体は導電性を示さない。
に近いものから、短波長の放射率が低く長波長で高くな
るいわゆる遠赤外線放射材まで幅広いものを用いること
ができる。黒体の放射特性に近いものとしてはＦｅ２Ｏ
３やＭｎＯ２を主体にしてＣｏＯやＣｕＯを補助剤とし
て添加したものなどがあるが、このような遷移元素酸化
物を主体にしたセラミックスは一般に熱膨張が大きいた
め、ベタライトやコージェライト組成物を添加する必要
がるシ、セラミックス放射体自体は導電性を示さない。
また遠赤外放射材として使われるものはアルミナ、珪石
、ジルコン、コージェライト、スフエーン、β−スポン
ジューメンなど、非導電性のものである。
、ジルコン、コージェライト、スフエーン、β−スポン
ジューメンなど、非導電性のものである。
これに対して混合させる導電材としては、金属、高融点
ホウ化物、炭化物、窒化物またはケイ化物、半導体など
を用いることができる。好ましくは、組み合わせる赤外
線封材と友とえば混合焼成する際に、反応を起こさない
ものがよい。また使用中に特性の変化が少ないようにす
るためには、耐熱性のよい材質、たとえば高融点化合物
や酸化物半導体などを使うことが望ましい。
ホウ化物、炭化物、窒化物またはケイ化物、半導体など
を用いることができる。好ましくは、組み合わせる赤外
線封材と友とえば混合焼成する際に、反応を起こさない
ものがよい。また使用中に特性の変化が少ないようにす
るためには、耐熱性のよい材質、たとえば高融点化合物
や酸化物半導体などを使うことが望ましい。
赤外線放射材と導電材との混合割合と両者の抵抗率に応
じて、混合体の抵抗率が定まる。従って目的とする赤外
線放射体の発熱量にうまく合うように、導電材の種類と
混合割合を選ぶことができる。なお導電材の混合割合は
赤外線放射体の全体にわたって均一である必要はなく、
たとえば被放射体に対向する面の近傍では導電材の混合
割合を少なくすることができろうこれにより混合した導
電材がこの面の放射率に与える影響を小さくすることが
でき、しかも連続した導電材の混合割合の多い部分から
の熱の流れによシ効率よく加熱される。この場合、主に
発熱する部分と主に赤外線を放射する部分とが同種の、
しかも連続した物質であるため熱膨張の差もほとんどな
く、赤外線放射部分と抵抗体部分を別の材質で作って一
体化した場合のような応力は発生しない。またこのよう
に主に赤外線を放射する部分と発熱する部分とを形成す
る場合でも、両者を同時に、一体化して作ることができ
る。
じて、混合体の抵抗率が定まる。従って目的とする赤外
線放射体の発熱量にうまく合うように、導電材の種類と
混合割合を選ぶことができる。なお導電材の混合割合は
赤外線放射体の全体にわたって均一である必要はなく、
たとえば被放射体に対向する面の近傍では導電材の混合
割合を少なくすることができろうこれにより混合した導
電材がこの面の放射率に与える影響を小さくすることが
でき、しかも連続した導電材の混合割合の多い部分から
の熱の流れによシ効率よく加熱される。この場合、主に
発熱する部分と主に赤外線を放射する部分とが同種の、
しかも連続した物質であるため熱膨張の差もほとんどな
く、赤外線放射部分と抵抗体部分を別の材質で作って一
体化した場合のような応力は発生しない。またこのよう
に主に赤外線を放射する部分と発熱する部分とを形成す
る場合でも、両者を同時に、一体化して作ることができ
る。
尚、本発明の製品形状は板状でも円柱状、棒Ｖでも良く
、この他用途に応じて適宜選択される。
、この他用途に応じて適宜選択される。
以下実施例によシ本発明を説明する。
実施例１
ジルコン（ＺｒＯ２・Ｓ ｉ（ｈ ） ７０重量％、粘
土３０重量％から成る組成物を混合粉砕し、１０００Ｃ
で仮焼して赤外線放射材組成物（Ａ）とした。
土３０重量％から成る組成物を混合粉砕し、１０００Ｃ
で仮焼して赤外線放射材組成物（Ａ）とした。
またこれとは別にコージェライト（２Ｍｇ０・２ＡＬｚ
Ｏ３・５８１０２）組成物を用意し、赤外線放射材組
成物（Ｂ）とした。
Ｏ３・５８１０２）組成物を用意し、赤外線放射材組
成物（Ｂ）とした。
（ａ）：酸化チタン（ＴｉＯｚ ） ４０重量％、組成
物（Ａ）６０重量％の割合で混合し、混合粉末を１００
０Ｋｇ／ｃｍｃｌ圧力で成形シタ後、温度１２００ｔ。
物（Ａ）６０重量％の割合で混合し、混合粉末を１００
０Ｋｇ／ｃｍｃｌ圧力で成形シタ後、温度１２００ｔ。
時間１ｈの条件で真空中で焼成した。焼結体から厚さ５
ｍ、幅１０ｃｒｎｈ長さ工０ｃｒｎの板を切シ出し、赤
外線放射体とした。
ｍ、幅１０ｃｒｎｈ長さ工０ｃｒｎの板を切シ出し、赤
外線放射体とした。
（ｂ）二酸化ニッケル（Ｎｉｐ）４５重量％、組成物（
Ｂ）５５重量−の割合で混合し、この混合粉末を厚さ５
Ｉ１１＋＋＋のシート状にした上を組成物（Ｂ）の粉末
で１閣の厚さにおおい、両者を一体成形した。
Ｂ）５５重量−の割合で混合し、この混合粉末を厚さ５
Ｉ１１＋＋＋のシート状にした上を組成物（Ｂ）の粉末
で１閣の厚さにおおい、両者を一体成形した。
次いで成形体を温度１２００Ｃ１時藺１ｈの条件で大気
中で焼成し、焼結体から幅１０α、長さ１０ｍの板を切
シ出して赤外線放射体とした。
中で焼成し、焼結体から幅１０α、長さ１０ｍの板を切
シ出して赤外線放射体とした。
（Ｃ）：炭化チタン（’ｒｉｃ）ａｏ重量％、組成物（
Ａ）７０重量％の割合で混合し、混合粉末を１０００
Ｋｒ ／ ｃｒｌの圧力で成形した後、温度１２００Ｃ
。
Ａ）７０重量％の割合で混合し、混合粉末を１０００
Ｋｒ ／ ｃｒｌの圧力で成形した後、温度１２００Ｃ
。
時間１ｈの条件でＡｔガス中で焼成した。焼結体の厚さ
は３削であった。この焼結体から幅５ｍ、長さ１０ｃｒ
ｎの板を切シ出し、赤外線放射体とした。
は３削であった。この焼結体から幅５ｍ、長さ１０ｃｒ
ｎの板を切シ出し、赤外線放射体とした。
（ｄ）二上記（Ｃ）と同様にして、ホウ化ジルコニウム
（ＺｒＢ２ ） ２５重量％、組成物ＣＢ）７５重量％
から成る厚さ３ｍ、幅５備、長さ１０αの赤外線放射体
を作製した。
（ＺｒＢ２ ） ２５重量％、組成物ＣＢ）７５重量％
から成る厚さ３ｍ、幅５備、長さ１０αの赤外線放射体
を作製した。
以上の（ａ）〜（ｄ）の赤外線放射体の抵抗値を測定し
た。電流は面に平行に流し、（ｃ）、（ｄ）の場合は長
尺方向に流して測定した。結果は（ａ）約１００Ω、（
ｂ）約２０００１（Ｃ）約５００、（ｄ）約７０Ωであ
つｆこ。
た。電流は面に平行に流し、（ｃ）、（ｄ）の場合は長
尺方向に流して測定した。結果は（ａ）約１００Ω、（
ｂ）約２０００１（Ｃ）約５００、（ｄ）約７０Ωであ
つｆこ。
こｎらの赤外線放射体に通電して表面温度を５００Ｃ一
定にし、赤外線放射スペクトルを測定した結果を第１図
に示した。図には（ｅ）として疑似黒体（米国・テンビ
ル社製黒色塗料）についての測定結果もあわせて示した
。
定にし、赤外線放射スペクトルを測定した結果を第１図
に示した。図には（ｅ）として疑似黒体（米国・テンビ
ル社製黒色塗料）についての測定結果もあわせて示した
。
この結果かられかるように、本実施例の赤外線放射体は
良好な遠赤外線放射体である。特に（ｂ）の赤外線放射
体は、コージェライト質のみで作った赤外線放射体の裏
面に発熱体を装着したものと比べると同等の放射特性を
示し、電力消費量は約ｌＯ多少なく、通電時の昇温速度
が速かった。（ａ）。
良好な遠赤外線放射体である。特に（ｂ）の赤外線放射
体は、コージェライト質のみで作った赤外線放射体の裏
面に発熱体を装着したものと比べると同等の放射特性を
示し、電力消費量は約ｌＯ多少なく、通電時の昇温速度
が速かった。（ａ）。
（Ｃ） 、 （ｄ）の赤外線放射体も、導電材を混合し
ないものとほぼ同様の放射特性を示す。
ないものとほぼ同様の放射特性を示す。
以上の赤外線放射体について、６００Ｃと２０Ｃの温度
サイクル（１サイクルｌＯ分）を１万回継続した後も、
特性の変化は認められなかった。
サイクル（１サイクルｌＯ分）を１万回継続した後も、
特性の変化は認められなかった。
実施例２
酸化鉄（Ｆｅ２０ｇ） ２０重量％、酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ２） ６０重量％、酸ｆヒコバルト（Ｃｏｄ）１０
重量％、酸化銅（ｃｕｏ）１０％の混合物を１１００１
？で仮焼した後粉砕し、コージェライト（２ＭｇＯ・２
Ａ／Ｊ ０３ ・５Ｓｉ０２）組成物と重量比が３：１
になるように混合して赤外線放射材組成物（Ｃ）とした
。
ｎＯ２） ６０重量％、酸ｆヒコバルト（Ｃｏｄ）１０
重量％、酸化銅（ｃｕｏ）１０％の混合物を１１００１
？で仮焼した後粉砕し、コージェライト（２ＭｇＯ・２
Ａ／Ｊ ０３ ・５Ｓｉ０２）組成物と重量比が３：１
になるように混合して赤外線放射材組成物（Ｃ）とした
。
（ｆ）ニホウ比ハウニウム（ＨｆＢ２ ） ５０重量％
、組成物（Ｃ）５０ｉ量チの割合で混合し、混合粉末ｋ
１０００Ｋｙ／ｃｒＩの圧力で成形した後、温度１２０
０Ｃ１時間１ｈの条件でＡｒ中で焼成した。焼結体から
厚さ３ｍｍ、幅５ｃｒｎ、長さ１０副の赤外線放射体を
得た。
、組成物（Ｃ）５０ｉ量チの割合で混合し、混合粉末ｋ
１０００Ｋｙ／ｃｒＩの圧力で成形した後、温度１２０
０Ｃ１時間１ｈの条件でＡｒ中で焼成した。焼結体から
厚さ３ｍｍ、幅５ｃｒｎ、長さ１０副の赤外線放射体を
得た。
Ｃ醇：窒ｆとタンタル（ＴａＮ）粉末と組成物（Ｃ）の
粉末とを５順の厚さのシート状にしたつこの時シートの
下面ではＴａＮ−４５重量％、組成物（Ｃ）５５重量％
となり、シートの上面では組成物（Ｃ）１００％となる
ように、はぼ連続的に混合割合を変化させた。このシー
トを成形した後、温度１２００Ｃ，時間１ｈの条件でＮ
２中で焼成し、焼結体から幅が５α、長さが１０ｃｔｎ
の赤外線放射体を得た。
粉末とを５順の厚さのシート状にしたつこの時シートの
下面ではＴａＮ−４５重量％、組成物（Ｃ）５５重量％
となり、シートの上面では組成物（Ｃ）１００％となる
ように、はぼ連続的に混合割合を変化させた。このシー
トを成形した後、温度１２００Ｃ，時間１ｈの条件でＮ
２中で焼成し、焼結体から幅が５α、長さが１０ｃｔｎ
の赤外線放射体を得た。
以上の（ｆ） 、 （ｇ）の赤外線放射体の長尺方向に
電流を流して抵抗値を測定したところ、それぞれ（ｆ）
約４００、（ｇ）約１０００であった。
電流を流して抵抗値を測定したところ、それぞれ（ｆ）
約４００、（ｇ）約１０００であった。
これらの赤外線放射体に通電して表面温度を５００Ｃ一
定にし、赤外線放射スペクトルを疑似黒体の場合と比較
した。結果を第２図に示した。
定にし、赤外線放射スペクトルを疑似黒体の場合と比較
した。結果を第２図に示した。
この結果かられかるように、本実施例の赤外線放射体は
、黒体の放射特性に近い高能率赤外線放射体である。ま
た速熱性に優れ、短時間で定温状態に達した。耐久性に
も優ｒていた。
、黒体の放射特性に近い高能率赤外線放射体である。ま
た速熱性に優れ、短時間で定温状態に達した。耐久性に
も優ｒていた。
尚、第３図は本発明の放射体の一例を示すもので、この
例示図では板状の本発明セラミックス焼結体１の両端に
電２が形成され、更に各電極２にリード線３が接続され
ている。
例示図では板状の本発明セラミックス焼結体１の両端に
電２が形成され、更に各電極２にリード線３が接続され
ている。
以上説明したように、本発明によれば耐熱性、化学的及
び構造的安定性に優れる上、自己発熱するため速熱性や
熱効率にも優れた赤外線放射体を得ることができる。ま
たこの効果は、実施例に限らず赤外線放射材と導電材の
組み合せや組成を変えた他の多くの場合にも、同様に得
られる。
び構造的安定性に優れる上、自己発熱するため速熱性や
熱効率にも優れた赤外線放射体を得ることができる。ま
たこの効果は、実施例に限らず赤外線放射材と導電材の
組み合せや組成を変えた他の多くの場合にも、同様に得
られる。
第１図及び第２図は本発明の実施例に係る赤外線放射体
の特性図、第３図は不発明の実施例に係」１番 １号 株式会社日立製作所日立研究
の特性図、第３図は不発明の実施例に係」１番 １号 株式会社日立製作所日立研究
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、赤外線放射材成分と導電材成分との混合組成物よシ
作られて成ることを特徴とする赤外線放射体。 ２、通電による自己発熱で赤外線を放射することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の赤外線放射体。 ３、赤外線放射材成分及び導電材成分が共にセラミック
スであることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の赤外線放射体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138109A JPS6033249A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 赤外線放射体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138109A JPS6033249A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 赤外線放射体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033249A true JPS6033249A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0420868B2 JPH0420868B2 (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=15214157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138109A Granted JPS6033249A (ja) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 赤外線放射体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033249A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136299U (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-25 | ||
| EP0204530A2 (en) | 1985-05-31 | 1986-12-10 | Konica Corporation | Method for forming direct positive color image |
| JPS62170047U (ja) * | 1987-01-27 | 1987-10-28 | ||
| JPH0198493U (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | ||
| JPH01215871A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-29 | Takano:Kk | 遠赤外線放射体を含むコート材 |
| US5002511A (en) * | 1987-12-18 | 1991-03-26 | Anmin Manufacturing Co., Ltd. | Stuffed toys with heat responsive infrared radiation |
-
1983
- 1983-07-27 JP JP58138109A patent/JPS6033249A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136299U (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-25 | ||
| EP0204530A2 (en) | 1985-05-31 | 1986-12-10 | Konica Corporation | Method for forming direct positive color image |
| JPS62170047U (ja) * | 1987-01-27 | 1987-10-28 | ||
| JPH0314191Y2 (ja) * | 1987-01-27 | 1991-03-29 | ||
| US5002511A (en) * | 1987-12-18 | 1991-03-26 | Anmin Manufacturing Co., Ltd. | Stuffed toys with heat responsive infrared radiation |
| JPH0198493U (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | ||
| JPH01215871A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-29 | Takano:Kk | 遠赤外線放射体を含むコート材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420868B2 (ja) | 1992-04-07 |
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