JPS62228821A - 遠赤外線発生装置 - 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 この発明は各種素材や物品、良品等を加熱するだめの遠
赤外線を発生する装置に関し、特に食品の製造・加工工
程において使用するに適した遠赤外線発生装置に関する
ものである。

従来の技術 周知のように遠赤外線は２，５〜１，０００戸もしくは
５．６〜１，０００戸ｍの波長域の赤外線であって、輻
射熱として対象物の表面を加熱するのみならず、物質内
部に浸透して対象物を内部から加熱することができ、そ
のため熱効率が良好で必って特に内部から加熱すること
が要求される用途には適している。ぞこで遠赤外線は従
来から樹脂の軟化、成形のための加熱、あるいは木材の
乾燥、塗装膜の乾燥などに使用されており、また最近で
は例えばかまぼこ等の練製品や＠類などの食品の製造・
加工・調理、ざらには解凍等にも使用される傾向が強ま
っている。

ところで従来の一般的な遠赤外線発生装置は、セラミッ
ク（金属酸化物）の如く加熱により遠赤外線を発生し易
い物質を抵抗発熱体に直接必るいは絶縁物質を介して接
合しておき、前記抵抗発熱体に電流を通電することによ
って発熱させてセラミックを加熱し、遠赤外線を発生さ
せるようにしたものが広く用いられている。しかしなが
らこのような通電加熱による装置では、加熱のための電
力エネルギコストが著しく高く、しかも過大な受電設備
を設けなければならない等の問題がある。

発明が解決すべき問題点 前述のように従来の通電加熱方式を適用した遠赤外線発
生装置は電力エネルギコストが著しく高い等の問題があ
り、そこで本発明者らは既に実願昭６０−７４８８０＠
において、電力以外の安価な熱源、例えば燃料ガスや重
油等を用いて遠赤外線を発生するようにした装置を提案
している。この提案の装置は、基本的には、シリコンオ
イル等の熱媒体を安価な燃オ；」によって加熱し、熱赤
外線を発生するセラミック等の遠赤外線ヒータに前記熱
媒体を導いてその熱媒体により遠赤外線ヒータを加熱し
、遠赤外線を発生させるものである。

このような遠赤外線発生装置においては、熱媒体として
は種々のものが使用可能ではあるが、待に食品の製造・
加工工程に用いる遠赤外線発生装置の場合には、食品の
衛生上や安全上の観点から石油系の熱媒体を使用するこ
とは好ましくなく、それに代えてシリコンオイルを使用
することが推奨される。しかしながらシリコンオイルは
石油系の熱媒体と比較して格段に高価でおり、しかも直
接シリコンオイルを加熱した場合高温で早期に劣化して
しまうから、シリコンオイルを使用すればランニングコ
ストが著しく高くなってしまう。特に高出力の遠赤外線
発生装置では、大量のシリコンオイルを使用せざるを得
ないため、そのコストは膨大なものとなる。

この発明は以上のような事情を背景としてなされたもの
で、前記提案の装置をざらに改善して、食品製造・加工
工程に適したシリコンオイル等の熱媒体を使用しながら
、その使用量を前記提案の装置の場合よりも格段に低減
させかつシリコンオイル等の過熱による劣化を防止し得
るようにしだ遠赤外線発生装置を提供することを目的と
するものである。

問題点を解決するための手段 この発明の遠赤外線発生装置は、基本的には、第１の熱
媒体を閉回路にて循環させる第１循環路と、前記第１の
熱媒体とは異なる種類の第２の熱媒体を閉回路にて循環
させる第２循環路と、前記第１循環路内の第１の熱媒体
を燃料によって加熱するための加熱器と、第１循環路の
第１の熱媒体と第２循環路の第２熱媒体との間で熱交換
するための熱交換器と、第２循環路の熱媒体により加熱
されて遠赤外線を発生する遠赤外線発生物質を備えた遠
赤外線ヒータとを有してなることを特徴とするものであ
る。

作　　　用 第１の熱媒体は、燃料を用いた加熱器によって所要の温
度に加熱されて第１循環路を通って熱交換器に導かれる
。熱交換器においては第１の熱媒体の熱が第２の熱媒体
に伝達されてその＠２の熱媒体が所要の温度に加熱され
、その第２の熱媒体は第２循環路を通って遠赤外線ヒー
タに導かれ、その遠赤外線ヒータの遠赤外線発生物質が
第２の熱媒体により所定の温度に加熱されて遠赤外線を
発生する。

ここで、第１の熱媒体と第２の熱媒体とは、熱的には熱
交換器を介して結合されているが、流体としては互いに
隔絶されているから、異なる種類の熱媒体を用いること
ができる。したがって例えば食品製造工程で用いる場合
、食品近くに位置する遠赤外線ヒータの側の循環路、す
なわち第２循環路の熱媒体としては、食品に対する衛生
上有利でかつ安全上も優れているシリコンオイルを用い
、一方食品から離れた第１循環路の熱媒体としては、食
品に対する衛生上、安全上の問題が特に生じないところ
から、安価でかつ耐熱劣化性もシリコンオイルより優れ
た石油系の熱媒体あるいはパラフィン、グリセリン、そ
の弛無機系熱媒体などを用いることができる。このよう
に第１の熱媒体および第２の熱媒体を選択すれば、食品
に対する衛生あるいは安全を充分に確保することができ
ると同時に、熱媒体に要する費用を前記提案の装置より
も格段に低減できる。覆なわら、シリコンオイルは加熱
器から遠赤外線ヒータまでの全系路のうち一部のみ（す
なわち第２循環路のみ）使用すれば良く、そのため高価
なシリコンオイルの使用量が低減され、しかも燃料によ
る加熱器によって加熱されるのは第１の熱媒体でおる石
油系熱媒体などで必って、シリコンオイル自体は直接加
熱されないから、過熱によりシリコンオイルが劣化する
おそれが少なく、このこともコスト低減に大幅に奇与す
ることができるのである。

なお食品製造工程で使用される場合に、第２の熱媒体と
しては上述のシリコンオイル以外にも食品対し無害なも
のでおれば任意のものを使用することができることは勿
論である。

実施例 第１図にこの発明の遠赤外線発生装置の全体構成の一例
を示ず。

第１図において、第１循環路１は、導管１Ａによって全
体として閉回路をなすように構成されてあり、またその
導管１Ａの中途には第１循環ポンプ２が設けられていて
、この第１循環ポンプ２を作動させることによって第１
の熱媒体Ｍ１、例えば石油系熱媒体おるいはパラフィン
、グリセリン、そ他無機質熱媒体などが第１循環路１内
を循環せしられる。第１循環路１の一方の側（図の左方
）には、第１の熱媒体Ｍ１を所定の温度例えば３００〜
４００’Ｃ程度に加熱するための加熱器３が設けられて
いる。この加熱器３は、燃料５例えば天然ガス、プロパ
ンガス、ブタンガス、都市ガスなどのガス燃料もしくは
灯油、重油などの液体燃料により第１の熱媒体Ｍ１を加
熱するように構成されている。また第１循環路１の他方
の側には熱交換器４が設けられており、この熱交換器４
は第１循環路１内の第１の熱媒体Ｍ１を次に述べる第２
循環路６内の第２の熱媒体Ｍ２との間で熱交換を行なう
ように構成されている。

第２循環路６も、導管６Ａによって全体として閉回路を
なすように構成されており、その導管６Ａの中途には第
２循環ポンプ７が設けられてい−Ｃ１その第２循環ポン
プ７を作動させることによって第２の熱媒体Ｍ２、例え
ばシリコンオイルが第２循環路６内を循環ｕしめられる
。第２循環路６の一方の側には前述の熱交換器４が設け
られており、他方の側には遠赤外線ヒータ８が設けられ
ている。

この遠赤外線ヒータ８は、セラミックの如く加熱により
遠赤外線領域の波長の赤外線を発生する遠赤外線発生物
質を前記第２の熱媒体Ｍ２によって加熱するように構成
されたものであり、例えば後述する第２図、第３図に示
すような構造のものが使用される。

ざらに前記第１循環路１の導管１Ａの中途、および第２
循環路６の導管６Ａの中途には、それぞれ匣閉型膨張タ
ンク９．１０が連結されている。

これらの密閉型膨張タンク９．１０は、上部空間に不活
性ガスが封入されたものであって、各循環路１．６内の
熱媒体Ｍ１、Ｍ２の流れを制御する１９割を果たす。

以上のような装置において、第１循環路１内の石油系熱
媒体等の第１の熱媒体Ｍ１は、第１循環ポンプによる圧
力によって第１循環路１内を循環せしめられ、その循環
過程において加熱器３により、例えば３００〜４００°
Ｃ程度に加熱された後、熱交換器４に送られる。一方第
２循環路６内のシリコンオイル等の第２の熱媒体Ｍ２は
第２の循環ポンプ７の圧力によって第２循環路６内を循
環せしめられ、その循環過程で熱交換器４を通り、この
熱交換器４内において第１の熱媒体Ｍ１と熱交換されて
２５０〜３５０’Ｃ程度に加熱された後、遠赤外線ヒー
タ８に送られる。この赤外線ヒータ８においては、第２
の熱媒体Ｍ２によってセラミック等の遠赤外線発生物質
が例えば２００〜３００　’Ｃ程度の所要の温度に加熱
されて、その遠赤外線発生物質が遠赤外線を発生し、食
品等の対象物に対してその遠赤外線を照射させる。

第２図および第３図には、上述のような装置に用いられ
る遠赤外線ヒータ８の望ましい例を示す。

第２図、第３図において、赤外線ヒータ８は、全体とし
て偏平な密閉箱状をなす熱媒体流路筐体１１と、その筐
体１１の一方の広幅面１１Ａの外面に所定の厚みで面状
に形成されたセラミック等の赤外線発生物質１２とによ
って構成されている。

前記熱媒体流路筐体１１は、少なくとも前記面１１Ａが
熱伝導の良好な銅、あるいはアルミニウム合金、鉄等の
金属で形成されており、かつその内部は、複数の仕切板
１１Ｂによって熱媒体流入口１１Ｃから熱媒体流出口１
１Ｄまでの間に長い流路１１Ｅが形成されるように仕切
られている。また前記遠赤外線発生物質１２としては、
特に食品製造工程で用いる場合は、溶射あるいは塗布焼
付は等によって継目のない面状に形成することが望まし
く、またその遠赤外線発生物質１２０種類としては、緻
密な（すなわち実質的に多孔質でない）セラミック、例
えば耐熱結晶化ガラスなどを用いることが望ましい。こ
のように継目がなくかつ緻密な面状に遠赤外線発生物質
１２を形成してお【ブば、洗浄および屹燥か容易となっ
て特に衛生上の観点から食品製造工程において有利とな
る。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明の遠赤外線発生
装置によれば、燃料（液体燃料もしくはガス燃料）によ
って第１の熱媒体を加熱し、その第１の熱媒体との熱交
換により第２の熱媒体を加熱し、第２の熱媒体により遠
赤外線ヒータの遠赤外線発生物質を加熱して遠赤外線を
発生するようにしたものでおるから、従米の通電発熱に
よる遠赤外線発生装置と比較すれば、先に提出した実願
昭６０−７４８８０号の装置と同様に加熱エネルギとし
て電力を用いずに燃料を用いているためエネルギコスト
が格段に低減されるとともに過大な受電設瀬か不要とな
り、しかもそればかりでなく、燃料による加熱側と遠赤
外線ヒータの側とにおい一〇異なる熱媒体が使用される
ため、例えば食品製造工程で用いる場合に、遠赤外線ヒ
ータの側（すなわち加熱対象物である食品に近い側）に
高価ではめるが衛生上、安全上有利なシリコンオイル等
の熱媒体を使用する一方、燃料による加熱器の側（すな
わら食品から離れた側）には安価で耐熱性も良好な石油
系熱媒体やパラフィン、グリセリン、その他無敗質熱媒
体などを用いることができ、この場合には食品に対する
安全を確保しつつ、シリコンオイル等の高価な熱媒体の
使用伍を低減するとともにシリコンオイルの如く過熱に
より劣化し易い熱媒体が直接燃料によって過熱されるこ
とを回避してその劣化を防止し、熱媒体コストの低減を
も図ることができる。したがってこの発明の遠赤外線発
生装置は、将に食品製造工程や、その他食品を取扱う箇
所で使用するに適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の遠赤外線発生装置の一例を示すブロ
ック図、第２図はこの発明の遠赤外線発生装置に使用さ
れる遠赤外線ヒータの一例を示す縦断面図、第３図は第
２図の■−■線における断面図で市る。 １・・・＠１循環路、　３・・・加熱器、　４・・・熱
又換器、５・・・燃料、　６・・・第２循環路、　８・
・・遠赤外線ヒータ、　１１・・・熱媒体流路筐体、　
１２・・・遠赤外線発生物質、　Ｍｌ・・・第１の熱媒
体、　Ｍ２・・・第２の熱媒体。 第１図 手　　続　　補　　正　　書　く自発）昭和６１年１１
月１２日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の熱媒体を閉回路にて循環させる第１循環路
   と、前記第１の熱媒体とは異なる種類の第２の熱媒体を
   閉回路にて循環させる第２循環路と、前記第１循環路内
   の第１の熱媒体を燃料によって加熱するための加熱器と
   、第１循環路の第１の熱媒体と第２循環路の第２熱媒体
   との間で熱交換するための熱交換器と、第２循環路の熱
   媒体により加熱されて遠赤外線を発生する遠赤外線発生
   物質を備えた遠赤外線ヒータとを有してなることを特徴
   とする遠赤外線発生装置。
2. （２）前記第２の熱媒体として、食品に無害な媒体が用
   いられる特許請求の範囲第１項記載の遠赤外線発生装置
   。