JPS63170877A - 自己温度制御型遠赤外線ヒ−タ装置 - Google Patents
自己温度制御型遠赤外線ヒ−タ装置Info
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- JPS63170877A JPS63170877A JP158787A JP158787A JPS63170877A JP S63170877 A JPS63170877 A JP S63170877A JP 158787 A JP158787 A JP 158787A JP 158787 A JP158787 A JP 158787A JP S63170877 A JPS63170877 A JP S63170877A
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、遠赤外線ヒータの技術分野において利用され
、特に遠赤外放射体の温度を一定温度に制御し所定の波
長分布を有する遠赤外線を放射する温度制御型遠赤外線
ヒータ装置に関するものである。
、特に遠赤外放射体の温度を一定温度に制御し所定の波
長分布を有する遠赤外線を放射する温度制御型遠赤外線
ヒータ装置に関するものである。
（従来の技術及び問題点）
従来から存在するこの種のヒータは、ニクロム合金、タ
ングステン等の抵抗発熱体に通電することにより、遠赤
外放射体を昇温せしめて、その温度に応した遠赤外線を
放射させるものである。この場合、遠赤外放射体の温度
は発熱体の発熱量とヒータ全体の放熱量との均衡により
所定の温度付近に保たれる場合と、サーミスタ等の温度
センサーて遠赤外放射体の温度を検出し、発熱体への通
電をＯＮ、ＯＦＦ制御することにより一定の温度に保つ
場合とがある。前者のごとく発熱量及び放熱量の均衡を
利用する場合には、発熱体の電力密度を比較的小さくす
る結果となり、このため通電開始時の遠赤外放射体の温
度の立ち上がり特性が低下するので、ヒータか使用可能
状態になるまでの待機時間が長くなる等の欠点を有する
。また、後者では、発熱体の電力密度に依らず遠赤外放
射体の温度を一定に制御することが可能であり、立上り
特性を改善することができるが、ヒータに温度検知セン
サーを設けて発熱体への通電を０Ｎ１０ＦＦする為の検
出及び制御回路か必要となるのでコスト高になるはかり
でなく、回路が複雑化することによる信頼性の低下を招
く虞れもあった。しかしなから、遠赤外線ヒータでは遠
赤外放射体の温度を一定に保つことによって被加熱物に
最適な放射波長分布とすることにより、加熱効率を向上
させることか可能なため後者の温度制御型遠赤外線ヒー
タか多用されており、この場合の上記問題点の解決か望
まれていた。
ングステン等の抵抗発熱体に通電することにより、遠赤
外放射体を昇温せしめて、その温度に応した遠赤外線を
放射させるものである。この場合、遠赤外放射体の温度
は発熱体の発熱量とヒータ全体の放熱量との均衡により
所定の温度付近に保たれる場合と、サーミスタ等の温度
センサーて遠赤外放射体の温度を検出し、発熱体への通
電をＯＮ、ＯＦＦ制御することにより一定の温度に保つ
場合とがある。前者のごとく発熱量及び放熱量の均衡を
利用する場合には、発熱体の電力密度を比較的小さくす
る結果となり、このため通電開始時の遠赤外放射体の温
度の立ち上がり特性が低下するので、ヒータか使用可能
状態になるまでの待機時間が長くなる等の欠点を有する
。また、後者では、発熱体の電力密度に依らず遠赤外放
射体の温度を一定に制御することが可能であり、立上り
特性を改善することができるが、ヒータに温度検知セン
サーを設けて発熱体への通電を０Ｎ１０ＦＦする為の検
出及び制御回路か必要となるのでコスト高になるはかり
でなく、回路が複雑化することによる信頼性の低下を招
く虞れもあった。しかしなから、遠赤外線ヒータでは遠
赤外放射体の温度を一定に保つことによって被加熱物に
最適な放射波長分布とすることにより、加熱効率を向上
させることか可能なため後者の温度制御型遠赤外線ヒー
タか多用されており、この場合の上記問題点の解決か望
まれていた。
（問題を解決するための手段）
本発明は、上述の問題点を解決し、温度立上り特性に優
れ、また、放射波長分布が一定となるような自己温度制
御機能を有し、簡易な構造で加熱効率か高く信頼性に優
れた遠赤外線ヒータを提供することをその目的とするも
のである。
れ、また、放射波長分布が一定となるような自己温度制
御機能を有し、簡易な構造で加熱効率か高く信頼性に優
れた遠赤外線ヒータを提供することをその目的とするも
のである。
本発明は、上記目的の達成のために、
電極間に正の抵抗温度特性を有する発熱体を配した自己
温度制御型ヒータの外層に遠赤外放射体を一体的に設け
たことにより構成される。
温度制御型ヒータの外層に遠赤外放射体を一体的に設け
たことにより構成される。
（実施例）
以下、添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。
第１図には本発明の自己温度制御型遠赤外線ヒータの一
実施例が示されている。
実施例が示されている。
同図において、ｌは正の抵抗温度特性（ＰＴＣ）を有す
る発熱体層である。該発熱体層１は、例えばチタン酸バ
リウム（ＢａＴｉ０３）を主成分としランタン等のラン
タニド元素あるいは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｂ； ％の元
素を微量（〜０．３％）添加して焼成することにより得
ることができる。このＰＴＣ発熱体層１の抵抗温度特性
は、例えば第２図のごとくであり、図中のキューリ一点
付近の温度より抵抗値が飛躍的に増大する。すなわちＰ
ＴＣ発熱体では一定の電圧を印加した場合キューリ一点
の温度に達すると電流か減少し、また、温度が下がると
自動的に電流が増加するので、定温発熱体としての特性
を示す（自己温度制御型発熱体）。
る発熱体層である。該発熱体層１は、例えばチタン酸バ
リウム（ＢａＴｉ０３）を主成分としランタン等のラン
タニド元素あるいは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｂ； ％の元
素を微量（〜０．３％）添加して焼成することにより得
ることができる。このＰＴＣ発熱体層１の抵抗温度特性
は、例えば第２図のごとくであり、図中のキューリ一点
付近の温度より抵抗値が飛躍的に増大する。すなわちＰ
ＴＣ発熱体では一定の電圧を印加した場合キューリ一点
の温度に達すると電流か減少し、また、温度が下がると
自動的に電流が増加するので、定温発熱体としての特性
を示す（自己温度制御型発熱体）。
上記ＰＴＣ発熱体１例えばＰＴＣセラミックスのキュー
リ一点は、添加元素によって変化させることか可能であ
るので、被加熱物の吸収特性に応じて発熱体の温度を設
定することか可能である。
リ一点は、添加元素によって変化させることか可能であ
るので、被加熱物の吸収特性に応じて発熱体の温度を設
定することか可能である。
上記のととくのＰＴＣ発熱体層の上・下面に、電極２か
それぞれ設けられている。電極材料としてはニッケルの
無電解メッキアルミニウム等の溶射電極または、銀を主
成分としたペーストの焼付電極が用いられる。また、電
極２には外部端子用電極（図示せず）が導電性接着剤等
により設けられており、外部の電源に容易に接続される
ようになっている。
それぞれ設けられている。電極材料としてはニッケルの
無電解メッキアルミニウム等の溶射電極または、銀を主
成分としたペーストの焼付電極が用いられる。また、電
極２には外部端子用電極（図示せず）が導電性接着剤等
により設けられており、外部の電源に容易に接続される
ようになっている。
本発明では、上記ＰＴＣ発熱層ｌに（図示の例では下面
に）遠赤外放射体３が一体的に設けられている。この遠
赤外放射体３の材料としてセラミックスか用いられ、例
えばベタライト（（ＬｉＪ−ＮａｚＯ）・Ａｌ２Ｏ＊・
８Ｓｉ０２） ７５％、炭酸リチウム８．４％、石灰石
７．０％、亜鉛華２．８％、水酸化アルミニウム６．８
％の混合物をＰＴＣセラミックスに塗布し焼成したもの
である。上記物質は、遠赤外放射特性に優れており、５
〜ＩＪｔｍの波長域における放射率は０．９以上であり
、被加熱物に対する加熱効率か高くなっている。このた
め、本発明のヒータは遠赤外線による輻射加熱か可能で
ある。遠赤外線の放射率に関して、 ＰＴＣヒータ自体
（ＢａＴｉＯ，系材料）もいくばくかの放射もあるか、
一般に電極面（金属系）によって外部への遠赤外放射は
低くなっており本発明のごとく遠赤外線を効率良く放射
する遠赤外放射体を塗布することによって、その加熱効
率か飛躍的に向上することができる。この場合、遠赤外
放射体はＰＴＣ発熱体により直接加熱されるのて電極面
の影響は少ない。
に）遠赤外放射体３が一体的に設けられている。この遠
赤外放射体３の材料としてセラミックスか用いられ、例
えばベタライト（（ＬｉＪ−ＮａｚＯ）・Ａｌ２Ｏ＊・
８Ｓｉ０２） ７５％、炭酸リチウム８．４％、石灰石
７．０％、亜鉛華２．８％、水酸化アルミニウム６．８
％の混合物をＰＴＣセラミックスに塗布し焼成したもの
である。上記物質は、遠赤外放射特性に優れており、５
〜ＩＪｔｍの波長域における放射率は０．９以上であり
、被加熱物に対する加熱効率か高くなっている。このた
め、本発明のヒータは遠赤外線による輻射加熱か可能で
ある。遠赤外線の放射率に関して、 ＰＴＣヒータ自体
（ＢａＴｉＯ，系材料）もいくばくかの放射もあるか、
一般に電極面（金属系）によって外部への遠赤外放射は
低くなっており本発明のごとく遠赤外線を効率良く放射
する遠赤外放射体を塗布することによって、その加熱効
率か飛躍的に向上することができる。この場合、遠赤外
放射体はＰＴＣ発熱体により直接加熱されるのて電極面
の影響は少ない。
また、本発明の自己温度制御型遠赤外線ヒータは、発熱
体であるＰＴＣヒータによってキューリ一点を適宜変化
させて、例えば５０〜４００℃に設定された温度て一度
に保持できるため、被加熱体によっては接触させて加熱
することも可能であり、その場合には、接触加熱及び輻
射加熱両者の利用ができ効率的である。すなわち、接触
加熱では被加熱物の接触面の形状により加熱ムラか生じ
易いが、遠赤外線による輻射加熱によっである程度補完
することが可能である。
体であるＰＴＣヒータによってキューリ一点を適宜変化
させて、例えば５０〜４００℃に設定された温度て一度
に保持できるため、被加熱体によっては接触させて加熱
することも可能であり、その場合には、接触加熱及び輻
射加熱両者の利用ができ効率的である。すなわち、接触
加熱では被加熱物の接触面の形状により加熱ムラか生じ
易いが、遠赤外線による輻射加熱によっである程度補完
することが可能である。
第３図は本発明の他の実施例であり、複数のＰＴＣヒー
タを耐熱絶縁性の接着剤層４で平面的に結合し、その上
・下面に電極２を設け、さらに上面には断熱体層５（例
えば石綿）、下面に遠赤外放射体の平板を耐熱性接着剤
によって取りつけている。
タを耐熱絶縁性の接着剤層４で平面的に結合し、その上
・下面に電極２を設け、さらに上面には断熱体層５（例
えば石綿）、下面に遠赤外放射体の平板を耐熱性接着剤
によって取りつけている。
本実施例では、 ＰＴＣ発熱体の製造技術上の制約を受
けず、大面積化のものを得ることが可能となる。また、
上面に断熱層５を設けているので、上面での放熱による
熱効率の低下を低く抑制できる。同様の理由でＡＩ等の
反射笠を上面に接触ないしは近傍させることによっても
断熱効果がある。また、遠赤外放射体層を上・下面とも
に設けて、上面にはさらに非接触て反射盤を設けて下方
へ集光しても良い。また、本実施例におけるＰＴＣ発熱
体の例をセラミックスヒータで説明したが、温度によっ
ては樹脂中にグラファイトを分散したＰＴＣ樹脂ヒータ
ても良く、要はＰＴＣ特性を有する発熱体てあれば良い
。
けず、大面積化のものを得ることが可能となる。また、
上面に断熱層５を設けているので、上面での放熱による
熱効率の低下を低く抑制できる。同様の理由でＡＩ等の
反射笠を上面に接触ないしは近傍させることによっても
断熱効果がある。また、遠赤外放射体層を上・下面とも
に設けて、上面にはさらに非接触て反射盤を設けて下方
へ集光しても良い。また、本実施例におけるＰＴＣ発熱
体の例をセラミックスヒータで説明したが、温度によっ
ては樹脂中にグラファイトを分散したＰＴＣ樹脂ヒータ
ても良く、要はＰＴＣ特性を有する発熱体てあれば良い
。
（発明の効果）
本発明は、以上のように、正の抵抗温度特性を有する自
己温度制御可能な発熱体層の外層に遠赤外放射体層を一
体的に設けることをしたので、きわめて簡単な構造のも
とで、電力密度を高くしても一定温度て保持可能なため
に昇温特性に優れ、さらに、特別な温度調節機構がなく
ても加熱に効果的な一定の遠赤外放射波長を維持するこ
とか可能となるという効果をもたらす。
己温度制御可能な発熱体層の外層に遠赤外放射体層を一
体的に設けることをしたので、きわめて簡単な構造のも
とで、電力密度を高くしても一定温度て保持可能なため
に昇温特性に優れ、さらに、特別な温度調節機構がなく
ても加熱に効果的な一定の遠赤外放射波長を維持するこ
とか可能となるという効果をもたらす。
第１図は本発明の一実施例装置の破断斜視図、第２図は
第１図装置に用いられるＰＴＣ発熱体の抵抗温度特性曲
線図、第３図は本発明の他の実施例装置の破断斜視図で
ある。 １・・・・・・・・・・・・発熱体 ２・・・・・・・・・・・・電極 ３・・・・・・・・・・・・遠赤外放射体特許出願人
キャノン株式会社代 理 人 弁理士
藤 岡 徹第 ３ 図 第 １ 図 第 ２ 図 温 度 （℃ ）
第１図装置に用いられるＰＴＣ発熱体の抵抗温度特性曲
線図、第３図は本発明の他の実施例装置の破断斜視図で
ある。 １・・・・・・・・・・・・発熱体 ２・・・・・・・・・・・・電極 ３・・・・・・・・・・・・遠赤外放射体特許出願人
キャノン株式会社代 理 人 弁理士
藤 岡 徹第 ３ 図 第 １ 図 第 ２ 図 温 度 （℃ ）
Claims (1)
- 電極間に正の抵抗温度特性を有する発熱体を配した自己
温度制御型ヒータの外層に遠赤外放射体を一体的に設け
たことを特徴とする自己温度制御型遠赤外線ヒータ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP158787A JPS63170877A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 自己温度制御型遠赤外線ヒ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP158787A JPS63170877A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 自己温度制御型遠赤外線ヒ−タ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170877A true JPS63170877A (ja) | 1988-07-14 |
Family
ID=11505646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP158787A Pending JPS63170877A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 自己温度制御型遠赤外線ヒ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63170877A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229192U (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-26 | ||
| JPH042493U (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-10 | ||
| JPH0433294U (ja) * | 1990-07-14 | 1992-03-18 | ||
| JPH0698751A (ja) * | 1991-12-24 | 1994-04-12 | Osaka Prefecture | 発酵方法および発酵槽 |
| JP2011106690A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Joule Kenkyusho:Kk | 電気ストーブ |
-
1987
- 1987-01-09 JP JP158787A patent/JPS63170877A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229192U (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-26 | ||
| JPH042493U (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-10 | ||
| JPH0433294U (ja) * | 1990-07-14 | 1992-03-18 | ||
| JPH0698751A (ja) * | 1991-12-24 | 1994-04-12 | Osaka Prefecture | 発酵方法および発酵槽 |
| JP2011106690A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Joule Kenkyusho:Kk | 電気ストーブ |
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