JPS6087A - 遠赤外線ヒータの製造方法 - Google Patents
遠赤外線ヒータの製造方法Info
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- JPS6087A JPS6087A JP10704483A JP10704483A JPS6087A JP S6087 A JPS6087 A JP S6087A JP 10704483 A JP10704483 A JP 10704483A JP 10704483 A JP10704483 A JP 10704483A JP S6087 A JPS6087 A JP S6087A
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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。
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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。
、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
（１１） セラミックスの中に発熱線を埋め込み一体焼
成したもの （ｉｉｉ） シーズヒータの表面に遠赤外線放射層を形
成したもの などがあるが、放射特性、機械的強度、寿命、などの観
点からシーズヒータタイプが多く製造されている。
成したもの （ｉｉｉ） シーズヒータの表面に遠赤外線放射層を形
成したもの などがあるが、放射特性、機械的強度、寿命、などの観
点からシーズヒータタイプ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を金属バイブ３に挿入
し、この金属パイプ３に電融マグネ７ア等の電気絶縁粉
末４全光填してなり、必要に応じて、金属パイプ３の両
端をガラス５やｆｉＩＡ性樹脂６で封口したものである
。
棒１を備えたコイル状の電熱線２を金属バイブ３に挿入
し、この金属パイプ３に電融マグネ７ア等の電気絶縁粉
末４全光填してなり、必要に応じて、金属パイプ３の両
端をガラス５やｆｉＩＡ性樹脂６で封口したものである
。
一方、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全形成したものがあ
る。
ズヒータの表面に遠赤外線放射層７全形成したものがあ
る。
遠赤外線放射層７としては、ジルコンｉ ６ Ｃ）９５
以上とし、これにＦｅ２Ｏ３，Ｃ００、ＮｉＯ、Ｃｒ２
Ｏ３，ＭｎＯ２などの酸化物および粘土を加えたものか
らなる混合物全焼成したもの、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ｆ３０重量
％す、上含有したものなどが知られているＯ しかし、ジルコン全主体としたものは、一種の磁器であ
るため機械的に弱く、５００℃以上の冷熱ザイクルにお
いてクラックが生じてし捷うものであった。
以上とし、これにＦｅ２Ｏ３，Ｃ００、ＮｉＯ、Ｃｒ２
Ｏ３，ＭｎＯ２などの酸化物および粘土を加えたものか
らなる混合物全焼成したもの、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ｆ３０重量
％す、上含有したものなどが知られているＯ しかし、ジルコン全主体としたものは、一種の磁器であ
るため機械的に弱く、５００℃以上の冷熱ザイクルにお
いてクラックが生じてし捷うものであった。
一方、遠赤外線放射物質全金属パイプ３の表面に、被膜
する方法として、主に溶射法が用いられるため、製造コ
ストが非常に高くつくものであった０ このように、従来の遠赤外線ヒータは、（Ｉ）６００℃
以上の高温領域で使用できない、（１１） ランニング
コス）ｋ含め製造コストが高い、などいろいろな欠点が
ある。
する方法として、主に溶射法が用いられるため、製造コ
ストが非常に高くつくものであった０ このように、従来の遠赤外線ヒータは、（Ｉ）６００℃
以上の高温領域で使用できない、（１１） ランニング
コス）ｋ含め製造コストが高い、などいろいろな欠点が
ある。
このため、Ｎ ＣＦ３００（Ｊ Ｉ ５Ｇ４９２０ ）
の金属パイプ全ブラスト処理し、パイプ表面を粗面化さ
せたのち、アルゴン、ヘリウム等の不活性雰囲気中で熱
処理し、こののちさらに、高温の酸化雰囲気中で熱処理
し、酸化クロムを主成分とする酸化被膜全形成させる方
法なとか、提案されているが、この方法においても、二
度の熱処理が必要であるとともに、形成された被膜は、
多孔質であるため使用温度によっては冷熱ザイクルによ
り剥離するものであった。
の金属パイプ全ブラスト処理し、パイプ表面を粗面化さ
せたのち、アルゴン、ヘリウム等の不活性雰囲気中で熱
処理し、こののちさらに、高温の酸化雰囲気中で熱処理
し、酸化クロムを主成分とする酸化被膜全形成させる方
法なとか、提案されているが、この方法においても、二
度の熱処理が必要であるとともに、形成された被膜は、
多孔質であるため使用温度によっては冷熱ザイクルによ
り剥離するものであった。
また、酸化クロム全生成分とする遠赤外線放射層は、放
射率はあまり高くなく、さらに、食塩などの腐食性の強
い物質により６価クロムが生成されるなど、あまり好ま
しいものではなかった。
射率はあまり高くなく、さらに、食塩などの腐食性の強
い物質により６価クロムが生成されるなど、あまり好ま
しいものではなかった。
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、６００°ｃＢ上の高温領域で使用でき
る製造コストの安い遠赤外線ヒータを提供すること全目
的とするものである。
放射率が大きく、６００°ｃＢ上の高温領域で使用でき
る製造コストの安い遠赤外線ヒータを提供すること全目
的とするものである。
発明の構成
上記目的を達成するため本発明は金属パイプ内に配した
電熱線と、この電熱線と金属パイプの空間に充填した電
気絶縁粉末と、前記金属バイブ全ブラスト処理しその表
面にａＯＯ°Ｃ以上の還元性雰囲気中で熱処理して形成
した酸化ニッケル全主成分とする遠赤外線放射層全備え
たもので、金属パイプの酸化現象を利用して遠赤外線放
射率が大きく緻密で密着性の良い遠赤外線放射層を形成
することができるものである。
電熱線と、この電熱線と金属パイプの空間に充填した電
気絶縁粉末と、前記金属バイブ全ブラスト処理しその表
面にａＯＯ°Ｃ以上の還元性雰囲気中で熱処理して形成
した酸化ニッケル全主成分とする遠赤外線放射層全備え
たもので、金属パイプの酸化現象を利用して遠赤外線放
射率が大きく緻密で密着性の良い遠赤外線放射層を形成
することができるものである。
８００°Ｃ以上の還元性雰囲気で熱処理するのは８００
’Ｃ以下では、酸化ニッケルを主成分とする酸化スケー
ルの形成が不光分となり、また還元性雰囲気で処理する
のは、形成される酸化スケールの密着性が中性￥１：た
は、酸化性雰囲気では、低下するためである。
’Ｃ以下では、酸化ニッケルを主成分とする酸化スケー
ルの形成が不光分となり、また還元性雰囲気で処理する
のは、形成される酸化スケールの密着性が中性￥１：た
は、酸化性雰囲気では、低下するためである。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について第３図および第４図を参
照して説明する。なお従来のものと同一の部材には同一
の符号全村しその説明は省略する。
照して説明する。なお従来のものと同一の部材には同一
の符号全村しその説明は省略する。
１１は金属パイプで、長さ４１３ｍｍ、外径ｓｍｍ。
肉厚０．４ｍｍの５ＵＳ３０４．５ＵＳ３２１のステン
レス鋼およびＮＧＦ８０ｏ（西品名インコロイ８００）
の鉄基合金をそれぞれ用いた。
レス鋼およびＮＧＦ８０ｏ（西品名インコロイ８００）
の鉄基合金をそれぞれ用いた。
電熱線１２として、緋径０，２９ｍｍのニクロム線第一
種を用い、これ全巻径２ｍｍのコイル状とじ両端に端子
棒１３を接続した。
種を用い、これ全巻径２ｍｍのコイル状とじ両端に端子
棒１３を接続した。
それぞれの金属パイプ１１に上記端子棒１３を両端に接
続した電熱線１２を挿入し、金属パイプ１１に電気絶縁
粉末１４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１１を長さ６００
ｍｍ１外径６．６ｍｍとした０ こののち、それぞれの金属パイプ１１の表面全コランダ
ム（＃６０）の研削剤でブラスト処理し、次表に示す各
温度で３ｏ分間熱処理し、金属パイプ１１の表面に遠赤
外線放射層１６全形成させることにより、試料番号４〜
２８の遠赤外線ヒータをそれぞれ完成した。
続した電熱線１２を挿入し、金属パイプ１１に電気絶縁
粉末１４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１１を長さ６００
ｍｍ１外径６．６ｍｍとした０ こののち、それぞれの金属パイプ１１の表面全コランダ
ム（＃６０）の研削剤でブラスト処理し、次表に示す各
温度で３ｏ分間熱処理し、金属パイプ１１の表面に遠赤
外線放射層１６全形成させることにより、試料番号４〜
２８の遠赤外線ヒータをそれぞれ完成した。
一方、比較のために、プラスト処理および熱処理のない
従来の圧延減径、焼鈍のみの工程で製造したシーズヒー
タも同時に完成し、試料番号１゜２．３とした。
従来の圧延減径、焼鈍のみの工程で製造したシーズヒー
タも同時に完成し、試料番号１゜２．３とした。
完成した試料番号１〜２８のそれぞれのヒータの全放射
率全測定し表に示した。
率全測定し表に示した。
また、この表にはパイプ温度全６００℃に設定し、２０
分０ｎ−１０分ｏｆｆｉ１ザイクルとじて通電した１時
の、パイプ表面上の酸化スケールの剥離テス）ｋ行い、
１ｏ００サイクル後の剥離度合全同様に示した。
分０ｎ−１０分ｏｆｆｉ１ザイクルとじて通電した１時
の、パイプ表面上の酸化スケールの剥離テス）ｋ行い、
１ｏ００サイクル後の剥離度合全同様に示した。
なお、○印は剥離がないことを、Ｘ印は剥離が生じたこ
と全示す。
と全示す。
さらに、試料番号３，２４．２７の各ヒータについて、
パイプ表面温度を６００℃に設定した時の各波長におけ
る放射率を測定し、結果全第４図に示した。第４図にお
いて、ａは試料番号３の、ｂは試料番号２４の、Ｃは試
料番号２アの各ヒータの測定結果を示す。
パイプ表面温度を６００℃に設定した時の各波長におけ
る放射率を測定し、結果全第４図に示した。第４図にお
いて、ａは試料番号３の、ｂは試料番号２４の、Ｃは試
料番号２アの各ヒータの測定結果を示す。
表より明らかなように、ブラスト処理後、８００℃以上
の還元性雰囲気で熱処理した本発明の遠赤外線ヒータで
ある試料番号８．１１，１４，１９゜２２．２３．２５
．２６．２７．２８の各ヒータは、従来のシーズヒータ
の製造工程で完成した試料番号１，２．３のものと比較
して、金属パイプ１１の材質にかかわらず全放射率は高
く、また６００°Ｃで使用しても剥離は生じなかった〇
熱処理温度が８００°Ｃ以下である試料番号４゜５．１
７．２４のヒータおよび、中性捷たは酸化性雰囲気で処
理した試料番号６，７，９，１０゜１２．１３，１６，
１６，１８，２０．２１のヒータは全放射率が低いか、
または、酸化スケールの剥離が生じ、好ましい結果を得
ることはできなかった０ また、第４図より明らかなように、プラスト処理し、熱
処理することにより、各波長において放射率は高くなっ
た。特に、熱処理温度においては、高いほうがよく、放
射率は＠波長において高くな−）ｆＩＣｏ 金属パイプ１１の材料である５ＵＳ３０４゜５ＵＳ３２
１等のステンレス鋼、およびＮＣＦＳＯＯの鉄基合金は
、いずれも、ニッケルを成分元素トシて８％〜３５％含
有している。これらニッケルを含有する金属パイプ１１
′ｆｆ：プラスト処理すると、表面のごく薄い酸化クロ
ムを主成分とする不働態被膜が除去され、ｓ ｏ Ｏ’
ＣＤ上の還元性雰囲気で熱処理すると、酸化ニッケル丑
たは、酸化ニッケル・クロムを主成分とする酸化被膜が
形成される。
の還元性雰囲気で熱処理した本発明の遠赤外線ヒータで
ある試料番号８．１１，１４，１９゜２２．２３．２５
．２６．２７．２８の各ヒータは、従来のシーズヒータ
の製造工程で完成した試料番号１，２．３のものと比較
して、金属パイプ１１の材質にかかわらず全放射率は高
く、また６００°Ｃで使用しても剥離は生じなかった〇
熱処理温度が８００°Ｃ以下である試料番号４゜５．１
７．２４のヒータおよび、中性捷たは酸化性雰囲気で処
理した試料番号６，７，９，１０゜１２．１３，１６，
１６，１８，２０．２１のヒータは全放射率が低いか、
または、酸化スケールの剥離が生じ、好ましい結果を得
ることはできなかった０ また、第４図より明らかなように、プラスト処理し、熱
処理することにより、各波長において放射率は高くなっ
た。特に、熱処理温度においては、高いほうがよく、放
射率は＠波長において高くな−）ｆＩＣｏ 金属パイプ１１の材料である５ＵＳ３０４゜５ＵＳ３２
１等のステンレス鋼、およびＮＣＦＳＯＯの鉄基合金は
、いずれも、ニッケルを成分元素トシて８％〜３５％含
有している。これらニッケルを含有する金属パイプ１１
′ｆｆ：プラスト処理すると、表面のごく薄い酸化クロ
ムを主成分とする不働態被膜が除去され、ｓ ｏ Ｏ’
ＣＤ上の還元性雰囲気で熱処理すると、酸化ニッケル丑
たは、酸化ニッケル・クロムを主成分とする酸化被膜が
形成される。
このようにして得られた酸化被膜よりなる遠赤外線放射
層１６は、従来のシーズヒータの製造方法による焼鈍で
の熱処理工程で形成される酸化被膜と異なる。
層１６は、従来のシーズヒータの製造方法による焼鈍で
の熱処理工程で形成される酸化被膜と異なる。
また、特開昭５４−１１２０３４の熱処理工程で得られ
る酸化被膜とも異なり、非常に緻密であジ、また、被膜
層も厚く、酸化ニッケル成分の含有量の多いものとなる
。
る酸化被膜とも異なり、非常に緻密であジ、また、被膜
層も厚く、酸化ニッケル成分の含有量の多いものとなる
。
このように、遠赤外線放射率の優れた酸化ニッケルを主
成分とする遠赤外線放射層１５が形成されるため、従来
のものに比較して、遠赤外線放射特性が太きい。
成分とする遠赤外線放射層１５が形成されるため、従来
のものに比較して、遠赤外線放射特性が太きい。
さらに、金属パイプ１１の酸化という現象全利用すると
共に、形成された酸化ニッケルを主成分とする被膜の熱
膨張係数が下地の金属パイプ１１に近いため、６ｏｏ”
（にＪ上の高温で使用しても、金属パイプ１１との密着
性に優れ、剥離することがない。
共に、形成された酸化ニッケルを主成分とする被膜の熱
膨張係数が下地の金属パイプ１１に近いため、６ｏｏ”
（にＪ上の高温で使用しても、金属パイプ１１との密着
性に優れ、剥離することがない。
また、従来のシーズヒータタイプの遠赤外線ヒータは、
各種遠赤外線放射肉質全溶射による方法で、被膜処理す
るため、製造コストが非常に高くなるが、本発明の遠赤
外ｉはヒータは、従来の製造設備と、ランニングコスト
の安いブラスト設備たけで製造することができるため、
製造コストは安くなる。
各種遠赤外線放射肉質全溶射による方法で、被膜処理す
るため、製造コストが非常に高くなるが、本発明の遠赤
外ｉはヒータは、従来の製造設備と、ランニングコスト
の安いブラスト設備たけで製造することができるため、
製造コストは安くなる。
なお、本発明は実施例に限定されるものではなく、圧延
後、すぐにブラスト処理し、熱処理してもよい。
後、すぐにブラスト処理し、熱処理してもよい。
さらに、種々の形状に曲げ加工する場合は、圧延減径、
焼鈍後曲げ加工しブラスト熱処理する方法では、ブラス
ト処理が困難となるため、上述したように、圧延後ブラ
スト処理し、熱処理後曲げ加工する方法がよい。しかし
、この場合の熱処理は、少なくとも１０６０”（ｊ２Ｊ
−１＝の温度が心安であるＯ 発明の効果 本発明は、内部に充填材を介して電熱線を配した金属パ
イプ全ブラストおよび８００°Ｃ以上の還元性雰囲気中
で熱処理し、酸化ニッケル全生成分とする遠赤外線放射
層を金属パイプの表面に形成させることによム放射率が
大きく６００℃以上の高温領域で使用できる製造コスト
の安い遠赤外線ヒータを提供することができるものであ
る。
焼鈍後曲げ加工しブラスト熱処理する方法では、ブラス
ト処理が困難となるため、上述したように、圧延後ブラ
スト処理し、熱処理後曲げ加工する方法がよい。しかし
、この場合の熱処理は、少なくとも１０６０”（ｊ２Ｊ
−１＝の温度が心安であるＯ 発明の効果 本発明は、内部に充填材を介して電熱線を配した金属パ
イプ全ブラストおよび８００°Ｃ以上の還元性雰囲気中
で熱処理し、酸化ニッケル全生成分とする遠赤外線放射
層を金属パイプの表面に形成させることによム放射率が
大きく６００℃以上の高温領域で使用できる製造コスト
の安い遠赤外線ヒータを提供することができるものであ
る。
第１図は、従来のシーズヒータの断面図、第２図は従来
の遠赤外勝ヒータの断面図、第３図は、本発明の実施例
における遠赤外線ヒータの断面図、第４図は各ヒータの
波長に対する放射率を示すグラフである。 １１・・・・・金属パイプ、１２・・・・・・電熱線、
１４・・・・・・電気絶縁粉末、１６・・・・・・遠赤
外線放射層Ｏ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 シバ之 長 （μｍ） ４０５
の遠赤外勝ヒータの断面図、第３図は、本発明の実施例
における遠赤外線ヒータの断面図、第４図は各ヒータの
波長に対する放射率を示すグラフである。 １１・・・・・金属パイプ、１２・・・・・・電熱線、
１４・・・・・・電気絶縁粉末、１６・・・・・・遠赤
外線放射層Ｏ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 シバ之 長 （μｍ） ４０５
Claims (1)
- 金属パイプ内に配した電熱線と、この電熱線と金属パイ
プの空間に充填した電気絶縁粉末と１．前記金属パイプ
をブラスト処理しその表面に８ｏ○℃以上の還元性雰囲
気中で熱処理して形成した酸化ニッケルを主成分とする
遠赤外線放射層を備えた遠赤外線ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10704483A JPS6087A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 遠赤外線ヒータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10704483A JPS6087A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 遠赤外線ヒータの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6087A true JPS6087A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0311072B2 JPH0311072B2 (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=14449093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10704483A Granted JPS6087A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 遠赤外線ヒータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6087A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61189589U (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | ||
| US4872180A (en) * | 1989-06-16 | 1989-10-03 | Gte Laboratories Incorporated | Method for reducing facet reflectivities of semiconductor light sources and device thereof |
| JPH05184825A (ja) * | 1992-01-10 | 1993-07-27 | Kawasaki Steel Corp | 電磁フィルタ |
| JP2009259730A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Okazaki Mfg Co Ltd | ヒータ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5272339A (en) * | 1975-12-12 | 1977-06-16 | Tokyo Shibaura Electric Co | Heat radia tion material |
| JPS54112034A (en) * | 1978-02-22 | 1979-09-01 | Hitachi Heating Appliance Co Ltd | Infrared radiant heater |
| JPS5755085A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-01 | Ngk Spark Plug Co | Infrared ray radiation type ceramic heater and method of producing same |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10704483A patent/JPS6087A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5272339A (en) * | 1975-12-12 | 1977-06-16 | Tokyo Shibaura Electric Co | Heat radia tion material |
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Cited By (6)
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| JPS61189589U (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | ||
| JPH0419754Y2 (ja) * | 1985-05-20 | 1992-05-06 | ||
| US4872180A (en) * | 1989-06-16 | 1989-10-03 | Gte Laboratories Incorporated | Method for reducing facet reflectivities of semiconductor light sources and device thereof |
| JPH05184825A (ja) * | 1992-01-10 | 1993-07-27 | Kawasaki Steel Corp | 電磁フィルタ |
| JP2582699B2 (ja) * | 1992-01-10 | 1997-02-19 | 川崎製鉄株式会社 | 電磁フィルタ |
| JP2009259730A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Okazaki Mfg Co Ltd | ヒータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0311072B2 (ja) | 1991-02-15 |
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