JPS61190881A

JPS61190881A - 遠赤外線ヒ−タ

Info

Publication number: JPS61190881A
Application number: JP2962485A
Authority: JP
Inventors: 英賢川西; 成尾　昇
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-02-18
Filing date: 1985-02-18
Publication date: 1986-08-25

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、塗料の乾燥焼付、食品の加熱調理および暖房
などに応用される遠赤外線ヒータに関するものである。

従来の技術従来より遠赤外線ヒータとしては、（１）赤外線ランプ（２１発熱線を遠赤外線放射物質に埋め込んだ埋込ヒー
タ（３）金属管またはセラミック管からなる熱放射体の表
面に遠赤外線放射物質を塗装または溶射法にて、ライニ
ングしたもの、等の大きく分けて３つのタイプのものがある。

−万、遠赤外線ヒータとしては、一般的には、（１）　
　遠赤外線領域での放射率が高いこと、舜）加熱使用時
（ｓｏｏ’ｃ〜ａＯＯ℃）において、遠赤外線放射物質
が熱的に安定であること、（３）冷熱サイクルにおいて遠赤外線放射物質の密着性
が良好であり剥離やクラックが生じないこと、（４）機械的な衝撃に対して強いこと、（６）安価であ
ること、の特徴が主に要求される。

このような特徴を有する遠赤外線ヒータとして、従来の
シーズヒータの金属ノ＜イブの表面に遠赤外線放射物質
を溶射、またはホーロ処理によりライニングしたものが
現在では、主に使用されている。

なかでも、時候昭６８−３６８２１号公報で提案されて
いるように、ホーロ処理を利用した遠赤外線ヒータは、
非常に安価であるため、現在では、特に注目に沿びてい
る。

発明が解決しようとする問題点しかしながら従来のホーロ処理を利用した遠赤外線ヒー
タにおいては、次に示すような欠点を有していた。

（１）遠赤外線領域での放射率が０．６〜０．８％と低
い、これらの特性は、いずれも遠赤外線放射層を形成してい
る主成分のホーロ成分および含有される遠赤外線放射物
質の成分により決定される。。

特に上記欠点のうち、放射率については、含有される遠
赤外線放射物質の梅類および含有量を、また最高使用湯
度および熱衝撃性については、主成分であるホーロ成分
をそれぞれ改善する必要がある。

本発明は、前述した欠点を改善するもので、使用温度が
高く、かつ熱衝撃性および放射特性に優れた遠赤外線ヒ
ータを提供すること全目的とするものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明は、電熱線を挿入し
た金属パイプとして耐熱鋼を用い、この金属パイプの表
面に、酸化バリウムおよび酸化ケイ素を主成分とし、金
属ニッケル粉末を焙焼および粉砕することにより得られ
る酸化ニッケル粉末を６〜６０重量％含有する耐熱ホー
ロからなる遠赤外線放射層を設けたものである。

作用従来より−、ホーロ成分として、主に、酸化ケイ素、酸
化ホウ素、酸化ナトリウムなどが使用されており、これ
らホーロ成分に、遠赤外線放射物質として、酸化マンガ
ン、酸化クロム、酸化銅、酸化ジルコニウムおよびジル
コンなどが添加され、焼成処理することにより遠赤外線
放射層が形成されていた。

一方、これらの遠赤外線放射層は、金属パイプとして５
ＵＳ３０４または５Ｕ８３２１などの耐熱鋼を使用した
シーズヒータの金属パイプの表面上に形成されていた。

しかし、前述した従来のホーロ成分からなる、ホーロ層
は、低融物質である酸化ホウ素や酸化ナトリウムなどが
多量に含有されているため、耐熱性が比較的低い。

また、遠赤外線放射物質として、添加している酸化マン
ガンや酸化銅は、ホーロ層の耐熱性を下ける作用をする
。

一方、本発明で使用する酸化バリウムおよび酸化ケイ素
を主成分とするホーロ成分では、酸化ホウ素？酸化ナト
リウムといった低融物質をほとんど含まないため、耐熱
温度が非常に高まる。

また、本発明においては、遠赤外線放射物質として、酸
化ニッケル全使用するが、この酸化ニッケルは、耐熱性
に優れると共に、遠赤外線領域での放射率が０．９以上
あり、極めて優れた遠赤外線放射特性全示す。

一方、酸化ニッケル粉末は、一般的には、（１）硫酸ニ
ッケル粉末の焙焼法、（２）金属ニッケル粉末の焙焼法
の２つの装造方法があり、それぞれ用途に応じて使い分
けされている。

しかるに、本発明においては、特に金属ニッケル粉末の
焙焼法により得られる酸化ニッケル粉末を使用している
もので、これは、金属ニッケル粉末の焙焼法で得られる
酸化ニッケル粉末の方が、かさ比重が大きく、より多量
に、ホーロ層の中に含有させることができ、その結果、
遠赤外線放射特性を高めることができるものである。

また、酸化バリウムおよび酸化ケイ素を主成分とするホ
ーロ成分および酸化ニッケルからなる遠赤外線放射物質
のいずれもが高い耐熱性を有すると共に、熱膨張係数が
α＝１００〜１２０Ｘ１０／℃と、極めて下地の金属パ
イプ（α＝１７０〜１８ｏ×１０７°Ｃ）の熱膨張係数
に近く、密着性に優れるために、熱衝撃性は向上する。

以上の理由により、使用温度が高く−かつ熱衝撃性およ
び放射特性に優れた遠赤外線ヒータ全得ることが可能と
なる。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

両端に端子棒１を備えたコイル状のニクロム線からなる
電熱線２金準備し、この電熱＠２’１ＮＣＦ８００から
なる金属パイプ３の中央に挿入し、かつ電融マグネシア
粉末からなる電気絶縁粉末４を充填し、その後圧延減径
した。

この後、金属パイプ３の表面に、酸化クロムを主成分と
する酸化スケールを形成するために、１０５０’Ｃ（７
）ＷＵｆｌ　０分間、Ｃｏ　オｊ　Ｄ　Ｈ２ｋ主成分と
する還元性ガス雰囲気中で熱処理した。

このようにして、シーズヒータを準備した。

−万、第１表に示す酸化バリウムおよび酸化ケイ素を主
成分とするガラスフリットに、金属ニッケル粉末を焙焼
、粉砕することにより得られる平均粒径２ミクロンの酸
化ニッケル粉末および粘土。

亜硝酸ナトリウム、さらに水ｋｆＮ加し、ポットミルで
混練し、耐熱ホーロスリップを準備した。なお、酸化ニ
ッケル粉末の添加量は、第２表に示すように、完成後の
遠赤外線放射層６の酸化二ソヶルの含有量が０〜７０％
の範囲になるように変化させた。

第　　　１　　　表前述の方法で準備したスリップを用いて、スプレー法に
より、あらかじめ酸化スケールを形成した金属パイプ３
の表面に塗布し、そして１０５０℃で５分間熱処理し、
第２図に示すように酸化ニッケル粉末を含有する耐熱ホ
ーロからなる遠赤外線放射層５を形成した。

最後に、金属パイプ３の両端を低融点ガラス６および耐
熱性樹脂７で封口し、直径１１　ｒｌｒｌｌＬ　＊長さ
６００ｒａｎの第１図に示す遠赤外線ヒータ全それぞれ
完成し、その試料番号を１〜９とした。

上記それぞれの遠赤外線ヒータの特性を評価するために
、以下に示す試験を行なった。

まず、放射計を用いて２〜３０μｍの波長領域における
平均放射率を求めた。

続いて、遠赤外線放射層６の表面温度をａＯＯ℃に赤熱
させ、この状態で２ｃｃの水を１０回滴下し、遠赤外線
放射層７のクラックおよび剥離の発生を調べることによ
り熱衝撃性を試験した１゜最後に、遠赤外線放射層５の
表面温度を上記熱衝撃性試験の場合と同様に８００℃に
設定し、２０分逆通電１ｏ分休止を１サイクルとする耐
久評価試験を行ない、５００サイクル、１．０００サイ
クル、５．０００サイクルおよび１０，０００サイクル
後の遠赤外線放射層５のクラックおよび剥離の発生の有
無を調べた。

これらの評価結果全第２表に示した。

なお、熱衝撃性試験および耐久評価試験において、Ｏ印
はクラックおよび剥離が生じない場合全示し、Ｘ印はク
ラックおよび剥離のいずれがが生じた場合を示す。

（以下余白）上記第２表より明らかなように、酸化バリウムおよび酸
化ケイ素を主成分とする耐熱ホーロからなる遠赤外線ヒ
ータにおいて、金属ニッケル粉末を焙焼、粉砕すること
により得られる酸化ニッケル粉末の含有量が５重量係以
下である試料番号１゜２および３の遠赤外線ヒータでは
、熱衝撃性試験において、クラックまたは剥離が生じた
。さらに、耐久評価試験においても、５０００サイクル
ではクラックまたは剥離が生じるものがあり、熱衝撃性
および密着性に劣り、実使用に耐えられなかった。

一方、同様の方法により得られる酸化ニッケル粉末の含
有量が６重量％〜６０重量％の範囲にある試料番号４，
５，６．７および８の本発明の遠赤外線ヒータでは、平
均放射率が０．９以上と高く、また熱衝撃性試験および
耐久評価試験のいずれの試験においても、クラックまた
は剥離は生じず、優れた熱衝撃性および密着性を示した
。

しかし、酸化ニッケル粉末の含有量が５０重量％以上で
ある試料番号９の遠赤外線ヒータでは、耐熱ホーロ処理
温度が著しく高くなるため、１０５０″Ｃの熱処理では
満足できる遠赤外線放射　　４層５を形成することはで
きなかった。

このように、耐熱性の高い酸化バリウムおよび酸化ケイ
素を主成分とし、これに金属ニッケル粉末を焙焼、粉砕
することにより得られる酸化ニッケル粉末ｉ５〜５０重
量％含有する耐熱ホーロからなる遠赤外線放射層７ｔ−
設けることにより、放射特性を高めると共に、熱衝撃性
および密着性に優れた遠赤外線ヒータを得ることができ
る。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電熱
線を挿入した金属パイプとして耐熱鋼を用い、この金属
パイプの表面に、酸化バリウムおよび酸化ケイ素を主成
分とし、金属ニッケル粉末を焙焼および粉砕することに
より得られる酸化ニッケル粉末を５〜５０重量％含有す
る耐熱ホーロからなる遠赤外線放射層を設けているため
、使用温度が高く、かつ熱衝撃性および放射特性に優れ
た遠赤外線ヒータを提供することができるものでちる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す遠赤外線ヒータの断面
図、第２図は同要部拡大断面図である。２・・・・・・電熱線、３・・・・・・金属ノ（イブ、
６・・・・・・遠赤外線放射層。

Claims

【特許請求の範囲】

電熱線を挿入した金属パイプとして耐熱鋼を用い、この
金属パイプの表面に、酸化バリウムおよび酸化ケイ素を
主成分とし、金属ニッケル粉末を焙焼および粉砕するこ
とにより得られる酸化ニッケル粉末を６〜６０重量％含
有する耐熱ホーロからなる遠赤外線放射層を設けたこと
を特徴とする遠赤外線ヒータ。