JPS62150683A

JPS62150683A - 高効率遠赤外線放射装置

Info

Publication number: JPS62150683A
Application number: JP28928485A
Authority: JP
Inventors: 井上　襄; 引頭　敏泰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1987-07-04

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】大陽光線中に含まれる波長域０．７μ以上の電磁波は、
一般に赤外線又は熱線と呼ばれている。この赤外線は一
般に０．７μ〜２μのａ、長域を近赤外線、２μ以上の
域を遠赤外線として区別している。近赤外線は、熱作用
は大きいが物質に対するｆＸ透性が小さく、遠赤外線は
、物質に対する浸透性が大きい特徴がある。

食品を焼く時、遠赤外線を利用すると火の通りが良く、
表面を必要以上に焦がす事なく、食品中心部名、充分に
調理されるので、非常に美味しく仕上げる事が可能であ
る。これは鶏や鰻の炭火焼きや、石焼き芋、天津甘栗等
の調理方法に応用されている。更に最近は赤外線の特徴
に着目して、低温サウナ、暖房機、乾燥機等に応用され
るようになっている。

現在これ等の用途に使用されている遠赤外線放射体は、
形態的に主として管状と平板状に二分される。管状の放
射体は、最も一般的な遠赤外線ヒーターとして使用され
て来た形態であり、中心に電熱線を封入したシーズヒー
ターの表面を石英管でカバーしたものである。

平板状遠赤外線放射体は、比較的最近に開発されたもの
で、（イ）セラミック板の中に電熱線を鋳込んで成型し
たもの。

（ロ）セラミック板の表面にカーボングラファイト等の
導電性発熱体をプリントしたもので、プリント面の反対
面が遠赤外線放射面となる。

（ハ）金属板の表面に二酸化珪素、アルミナ、ジルコニ
ュウム等のセラミック層を形成せしめ、金属板を電熱線
等で熱する形態のもの。

等が主として開発使用されている。

これ等従来技術での遠赤外線放射体に使用されている熱
エネルギーを輻射エネルギーに変換するエネルギー変換
体としては、シリコン、アルミナ、ジルコニューム等の
セラミックが単独又は混合して使用れている。この場合
、各セラミックによって各々赤外線分光放射率に固有の
ピークを有しており、エネルギー変換体を構成するセラ
ミックの物質により、赤外線分光放射率のピークとなる
遠赤外線波長が決まっているのが通常である。又、遠赤
外線の物質への浸透性は、照射された物質を構成する各
種分子の伸縮振動、又は変角振動と同期の振動数の赤外
線が照射された場合、共鳴吸収現象が発生する事による
と考えられる。照射される物質は、殆ど有機体であり、
多種類の分子の集合から成り立っているのが普通であり
、それぞれの分子の固有の同期振動数は各々異なってい
るので、一定周波数にピークを有する遠赤外線を照射さ
れた場合、このピーク周波数周辺に同期すや分子のみ共
鳴吸収現象を起こし、他は共鳴しない状態となる。　こ
れに対し、遠赤外線波長全域に、平均的に分光放射率を
有する遠赤外線を照射した場合には、被照射物質を構成
する分子全体に共鳴吸収現象を発生させる事になるので
、輻射エネルギーのｖ（透吸収が極めて高効率に行われ
る事になる。

本発明は、この様な高効率遠赤外線放射装置を製造する
為の方法を提供するものである。

先ず遷移元素酸化物中から、高い赤外線分光放射率を示
し、しかもその放射波長域が互いに異なるものを選び、
これ等を微粉砕して、水を加えて混練し、均一に混合せ
しめ、乾燥後１１５０℃近辺の温度で焼結し、固溶化す
る。焼結された固溶体を粗粉砕し、更にジェットミル等
で再粉砕し、篩い分けして、目的に応じた粒度にそろえ
たものを、アルコキシド等のセラミック塗料に加えて塗
料化し、これを鉄板その他の磁性体上に塗布し、セラミ
ック層を形成せしめる。　実施例として用いた遷移元素
酸化物及びその混合割合は、次の通りである。

この様にして型造されたセラミック塗料を表面に塗布し
、１００〜３００℃に熱してセラミ’７り層を形成せし
めた鉄板を、表面温度５００℃に熱した場合の赤外線分
光放射率を第１図に示す。第１図の各々の曲線に付され
た番号は、第１表のサンプル番号に対応し、曲線（４）
は、本発明の効果を実証するために測定した９５％以上
が二酸化珪素から成る従来使用の一般セラミックの赤外
線分光放射率である。

この図から明らかな様に、遷移元素酸化物を適切に配合
されたセラミックは、赤外線の全波長域に恒り、殆どフ
ラ７）な分光照射率を示し、対比サンプルの二酸化珪素
の様に特定波長域のピークを持たない特徴がある事がわ
かる。

本発明のもう一つの特徴は、エネルギー交換膜であるセ
ラミック層の基板を鉄等の磁性体で構成し、これを電磁
誘導等の加熱方式によって直接発熱させる点にある。従
来方式の遠赤外線放射体は、熱源としては例外なく電熱
線を用いている。

形態が管状の場合は、被照射対象物の反対方向に放射さ
れた輻射エネルギーも、比較的簡単に反射板等によって
目的方向に向かわせる事が出来るが、遠赤外線放射体が
平板の場合は、形状的に反射板の設置が困難な場合もあ
り、エネルギーロスが大きくなる欠点があった。又、電
熱線からの接触伝熱によって二次的に基板を加熱する方
式では、発熱効率のほかに伝熱効率も考慮する必要があ
り、高いエネルギー効率を得る事は困難であった。

電磁誘導による発熱エネルギー効率は、電熱線の５２％
に比べて８０％と高く、しかも、基板を直接発熱させる
ので伝熱効率を考える必要がなく、従来方式に比較して
２倍近いエネルギー効率を気体する事が出来る。電磁誘
導による磁性体の発熱方式は、何隻新規のものでなく、
従来電、６１調理器等に使用されている公知の方法によ
ればよい。

この様にして新しく構成された高効率遠赤外線放射装置
は、食品調理器、食品保温器、乾燥機、暖房機等、種々
の用途に応用する事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、数種の遷移元素酸化物を混合したセラミック
層を５００℃に熱した場合に放射される赤外線分光放射
率を示すグラフである。曲線に付した番号は、第１表の
サンプル番号に対応するもので、曲線（４）は、一般セ
ラミックの分光放射率曲線である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄板表面に、赤外線分光放射率が高く、その波長
域が互いに異なる３種以上の遷移元素酸化物を含む層を
形成せしめ、基板である鉄板を熱する事により赤外線波
長全域において、赤外線放射効率が高く、理想黒体に近
い赤外線分光放射率を有する赤外線放射が行われる事を
特徴とする高効率遠赤外線放射装置。
（２）１の基板鉄板の加熱を、ニクロム線等の発熱体か
らの受熱二次加熱によらず、誘導電磁波により鉄板が直
接発熱する構造とする事を特徴とする高効率遠赤外線放
射装置。
（３）１の基板鉄板の遷移元素酸化物を含む層を形成せ
しめた反対面を、亜鉛、錫等の不活性金属で被覆し、防
錆処理すると同時にこの面を輝度面化する事により、こ
の面からの熱エネルギーの逸出を減少せしめ、基板鉄板
中で発生した熱エネルギーの大部分を遠赤外線放射面へ
向かう様にした事を特徴とした高効率遠赤外線放射装置
。
（４）基板鉄板の輝度面に接して、真空又は、気体又は
固体又は、液体よりなる適宜の厚さの断熱層を置き、断
熱層をはさんで基板鉄板に対面して、アルミニューム板
、ステンレス鋼板等の非磁性体の鏡面反射板を設置する
事により断熱層の断熱効果を向上させる構造を特徴とし
た高効率遠赤外線放射装置。