JPS63198254A - 遠赤外線ヒ−タランプ - Google Patents
遠赤外線ヒ−タランプInfo
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- JPS63198254A JPS63198254A JP2967287A JP2967287A JPS63198254A JP S63198254 A JPS63198254 A JP S63198254A JP 2967287 A JP2967287 A JP 2967287A JP 2967287 A JP2967287 A JP 2967287A JP S63198254 A JPS63198254 A JP S63198254A
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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、遠赤外線ヒータランプに関し、特にストーブ
、コタツ等の暖房器、乾燥器、医療器等に用いられる波
長3μ以上の遠赤外線を良好に放射する遠赤外線ヒータ
ランプに関するものである。
、コタツ等の暖房器、乾燥器、医療器等に用いられる波
長3μ以上の遠赤外線を良好に放射する遠赤外線ヒータ
ランプに関するものである。
一般に、波長3μ以上の遠赤外線を放射する遠赤外線ヒ
ータランプにおいては、遠赤外線を効率よく放射させる
ために白熱電球の封体を形成する石英ガラスの外表面に
遠赤外線放射組成物膜を形成させている。
ータランプにおいては、遠赤外線を効率よく放射させる
ために白熱電球の封体を形成する石英ガラスの外表面に
遠赤外線放射組成物膜を形成させている。
従来において、この遠赤外線放射組成物膜は、酸化ジル
コン−酸化チタン(ZrO7−TiO□)系組成物、酸
化リチウム−酸化アルミニウムー二酸化ケイ素(Li2
0 Al□03−3jO□)系組成物、遷移元素酸化
物、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物等の
セラミックスから形成されている。
コン−酸化チタン(ZrO7−TiO□)系組成物、酸
化リチウム−酸化アルミニウムー二酸化ケイ素(Li2
0 Al□03−3jO□)系組成物、遷移元素酸化
物、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物等の
セラミックスから形成されている。
このようなセラミックスから成る遠赤外線放射組成物膜
は、白熱電球のタングステンフィラメントから熱エネル
ギーを吸収して、その成分が活性化されて当該物質に特
有の波長を有する電磁波が放射される。
は、白熱電球のタングステンフィラメントから熱エネル
ギーを吸収して、その成分が活性化されて当該物質に特
有の波長を有する電磁波が放射される。
しかしながら、従来知られている遠赤外線放射組成物膜
は、それが形成される封体の石英ガラスに対する熱膨張
係数の差が大きいため、使用によるヒートサイクルによ
り、膜に亀裂、剥離等が発生する欠点があり、特に酸化
チタン等の顔料を含む遠赤外線放射組成物膜ではランプ
が昇温した時にランプ表面の色が変色するため商品価値
が落ちると共に、膜の硬度が小さいため摩耗し易いとい
う問題点を存しており、結局のところ遠赤外線を高い効
率で放射する優れた遠赤外線ヒータランプは、未だ得ら
れていないのが実情である。
は、それが形成される封体の石英ガラスに対する熱膨張
係数の差が大きいため、使用によるヒートサイクルによ
り、膜に亀裂、剥離等が発生する欠点があり、特に酸化
チタン等の顔料を含む遠赤外線放射組成物膜ではランプ
が昇温した時にランプ表面の色が変色するため商品価値
が落ちると共に、膜の硬度が小さいため摩耗し易いとい
う問題点を存しており、結局のところ遠赤外線を高い効
率で放射する優れた遠赤外線ヒータランプは、未だ得ら
れていないのが実情である。
本発明は、以上の如き事情に基づいてなされたものであ
って、その目的は、3〜100μの波長域の遠赤外線を
高い効率で放射し、かつ寿命の長い遠赤外線ヒータラン
プを提供することにある。
って、その目的は、3〜100μの波長域の遠赤外線を
高い効率で放射し、かつ寿命の長い遠赤外線ヒータラン
プを提供することにある。
本発明の遠赤外線ヒータランプは全重量を100重景重
量したときに70重量%以上の二酸化ケイ素と、酸化ア
ルミニウムと、五酸化リンとして換算したときに酸化ア
ルミニウムの3〜5倍となる量のリン酸化物とよりなる
遠赤外線放射組成物膜を、石英ガラスより成る白熱電球
の封体の表面に設けたことを特徴としている。
量したときに70重量%以上の二酸化ケイ素と、酸化ア
ルミニウムと、五酸化リンとして換算したときに酸化ア
ルミニウムの3〜5倍となる量のリン酸化物とよりなる
遠赤外線放射組成物膜を、石英ガラスより成る白熱電球
の封体の表面に設けたことを特徴としている。
本発明のヒータランプにおける遠赤外線放射組成物膜は
、二酸化ケイ素(SiOz) 70重量%以上と、酸化
アルミニウム(Ab03)と、五酸化リン(pzos)
として換算したときに酸化アルミニウム(AhOs)の
3〜5倍量のリン酸化物とによる特定の組成を有するも
のであるので、後述する実施例からも明らかなように、
遠赤外線放射組成物膜の石英ガラスに対する付着性が向
上し、亀裂、剥離を防止することができる。
、二酸化ケイ素(SiOz) 70重量%以上と、酸化
アルミニウム(Ab03)と、五酸化リン(pzos)
として換算したときに酸化アルミニウム(AhOs)の
3〜5倍量のリン酸化物とによる特定の組成を有するも
のであるので、後述する実施例からも明らかなように、
遠赤外線放射組成物膜の石英ガラスに対する付着性が向
上し、亀裂、剥離を防止することができる。
二酸化ケイ素は放射主成分の一つであって、その割合が
70重量%以下では石英ガラスとの熱膨張係数に差が生
じ、ヒートサイクルにより膜の亀裂が入り遂に剥離する
ようになり、膜の強度が不足して好ましくない。
70重量%以下では石英ガラスとの熱膨張係数に差が生
じ、ヒートサイクルにより膜の亀裂が入り遂に剥離する
ようになり、膜の強度が不足して好ましくない。
酸化アルミニウムは、二酸化ケイ素と共に放射主成分で
あり、かつ、リン酸化物、例えば五酸化リンとの相互作
用により膜の強度及び石英ガラスへの付着力を向上させ
る上で有効である。
あり、かつ、リン酸化物、例えば五酸化リンとの相互作
用により膜の強度及び石英ガラスへの付着力を向上させ
る上で有効である。
リン酸化物は石英ガラスと膜との付着力を増すのに有効
な酸化物であるが、リン酸化物が五酸化リンとして換算
したときに、酸化アルミニウムの重量%に対して3倍量
未満では石英ガラスとの付着力が不足し、5倍量を超え
ると、遠赤外線の放射量が不足する傾向になる。更にリ
ン酸化物は膜の強度を上げる硬化剤としても有効である
。
な酸化物であるが、リン酸化物が五酸化リンとして換算
したときに、酸化アルミニウムの重量%に対して3倍量
未満では石英ガラスとの付着力が不足し、5倍量を超え
ると、遠赤外線の放射量が不足する傾向になる。更にリ
ン酸化物は膜の強度を上げる硬化剤としても有効である
。
このような組成からなる遠赤外線放射組成物膜ば、熱膨
張係数が石英ガラスと近似しているので付着性が良く、
剥がれ、歪、亀裂等が生じることがなく、長時間に亘っ
て高い効率で遠赤外線を良好に放射することができる。
張係数が石英ガラスと近似しているので付着性が良く、
剥がれ、歪、亀裂等が生じることがなく、長時間に亘っ
て高い効率で遠赤外線を良好に放射することができる。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明のヒータランプは、例えば次のようにして製造さ
れる。
れる。
070重量%以上の二酸化ケイ素と、酸化アルミニウム
と、酸化アルミニウムの3〜5倍量の五酸化リンとから
なる微細粉末を、水に分散して20〜50重景%の重量
液を得、この塗布液を例えばスプレーガンで石英ガラス
から成る白熱電球の封体の表面に均一に塗布する。この
塗布した膜の厚さは、剥離性と遠赤外線放射性を考慮し
て10〜300 μの範囲がよく、特に50〜200μ
の範囲が好ましい。
と、酸化アルミニウムの3〜5倍量の五酸化リンとから
なる微細粉末を、水に分散して20〜50重景%の重量
液を得、この塗布液を例えばスプレーガンで石英ガラス
から成る白熱電球の封体の表面に均一に塗布する。この
塗布した膜の厚さは、剥離性と遠赤外線放射性を考慮し
て10〜300 μの範囲がよく、特に50〜200μ
の範囲が好ましい。
■次に塗布液が塗布されたヒータランプを150℃の雰
囲気炉に5分間以上保持して水分を乾燥させる。
囲気炉に5分間以上保持して水分を乾燥させる。
■さらに、乾燥したヒータランプを260〜350℃の
雰囲気炉に15分間以上保持して膜に化学反応を起こさ
せて膜中の結晶水を分解蒸発させる熱硬化処理を施す。
雰囲気炉に15分間以上保持して膜に化学反応を起こさ
せて膜中の結晶水を分解蒸発させる熱硬化処理を施す。
〔実施例1〕
二酸化ケイ素89.7重量%、酸化アルミニウム1.9
重量%および五酸化リン8.4重量%を含有してなるセ
ラミックスの微細粉末を、23重量%の割合で水に分散
させて塗布液とし、この塗布液を、白熱電球の石英ガラ
スより成る封体の外表面に塗布した。次に、この白熱電
球を150°Cの雰囲気炉に5分間保持して水分を乾燥
した後、この乾燥した白熱電球を300℃の雰囲気炉に
15分間保持して熱硬化処理を施すことにより、白熱電
球の外表面に遠赤外線放射組成物膜を形成してヒータラ
ンプを製作した。
重量%および五酸化リン8.4重量%を含有してなるセ
ラミックスの微細粉末を、23重量%の割合で水に分散
させて塗布液とし、この塗布液を、白熱電球の石英ガラ
スより成る封体の外表面に塗布した。次に、この白熱電
球を150°Cの雰囲気炉に5分間保持して水分を乾燥
した後、この乾燥した白熱電球を300℃の雰囲気炉に
15分間保持して熱硬化処理を施すことにより、白熱電
球の外表面に遠赤外線放射組成物膜を形成してヒータラ
ンプを製作した。
一方、比較のために、外表面に遠赤外線放射組成物膜を
形成しない前記の白熱電球と同一の白熱電球を準備して
次の比較試験に供した。
形成しない前記の白熱電球と同一の白熱電球を準備して
次の比較試験に供した。
この比較試験は、容量100ccのビーカ内に100c
cの水を入れて、その水面から50mm上方の位置にヒ
ータランプを配置して点灯し、90分間加熱した時の水
面から1.5mmの深さの水の温度を測定した。
cの水を入れて、その水面から50mm上方の位置にヒ
ータランプを配置して点灯し、90分間加熱した時の水
面から1.5mmの深さの水の温度を測定した。
その結果を第1図に示す。図中、曲¥aAが本発明の遠
赤外線ヒータランプによる場合を、曲線Bが比較用白熱
電球による場合を示す。この第1図から明らかなように
、本発明のものでは90分間後に60℃を示したのに比
して、従来の比較用白熱電球では45°Cしか昇温しな
かった。
赤外線ヒータランプによる場合を、曲線Bが比較用白熱
電球による場合を示す。この第1図から明らかなように
、本発明のものでは90分間後に60℃を示したのに比
して、従来の比較用白熱電球では45°Cしか昇温しな
かった。
〔実施例2〕
この実施例は下記の第1表に示す成分のセラミックス微
細粉末を用いて実施例1と同様の製造条件で本発明の遠
赤外線ヒータランプ(11klll12)と比較のため
に従来の遠赤外線ヒータランプ(隘3〜隘5)を製作し
た。
細粉末を用いて実施例1と同様の製造条件で本発明の遠
赤外線ヒータランプ(11klll12)と比較のため
に従来の遠赤外線ヒータランプ(隘3〜隘5)を製作し
た。
第1表
(単位二重量%)
そして各ヒータランプについて、その表面温度が800
℃となるまで点灯して昇温した後直ちに水冷することに
よるヒートサイクルを繰り返してヒートショック試験を
行った。その結果、本発明のヒータランプではヒートサ
イクルを20回行っても遠赤外線放射組成物膜に亀裂、
剥離等あるいは膜の白色化の異常が発生しないのに対し
、比較例では亀裂、剥離等、膜の変色が発生した。また
本発明の遠赤外線放射組成物膜は鉛筆硬度で9H以上で
あって摩耗し難いのに、比較例では鉛筆硬度が小さく摩
耗し易いものであった。
℃となるまで点灯して昇温した後直ちに水冷することに
よるヒートサイクルを繰り返してヒートショック試験を
行った。その結果、本発明のヒータランプではヒートサ
イクルを20回行っても遠赤外線放射組成物膜に亀裂、
剥離等あるいは膜の白色化の異常が発生しないのに対し
、比較例では亀裂、剥離等、膜の変色が発生した。また
本発明の遠赤外線放射組成物膜は鉛筆硬度で9H以上で
あって摩耗し難いのに、比較例では鉛筆硬度が小さく摩
耗し易いものであった。
更に」二連した各々のランプについて点灯(ON)10
分間−消灯(叶P)10分間の点滅試験をランプ寿命ま
で行ったが、本発明のヒータランプでは膜の亀裂、剥離
等の異常が発生しなかった。
分間−消灯(叶P)10分間の点滅試験をランプ寿命ま
で行ったが、本発明のヒータランプでは膜の亀裂、剥離
等の異常が発生しなかった。
第2図は、実施例1による本発明の遠赤外線ヒータラン
プの分光放射率曲線を示す。この第2図に示すように、
このヒータランプは、2〜30μの範囲、特に2.5〜
20μの遠赤外線領域において均一で良好な放射が得ら
れる。
プの分光放射率曲線を示す。この第2図に示すように、
このヒータランプは、2〜30μの範囲、特に2.5〜
20μの遠赤外線領域において均一で良好な放射が得ら
れる。
以上説明したように、本発明の遠赤外線ヒータランプは
、全重量を100重量%とじたとき時に70重量%以上
の二酸化ケイ素と、酸化アルミニウムと、五酸化リンと
して換算したときに酸化アルミニウムの3〜5倍となる
量のリン酸化物とよりなる遠赤外線放射組成物膜を、石
英ガラスより成る白熱電球の封体の表面に設けたので、
ランプ寿命まで膜の亀裂、剥離等が発生することがなく
高い効率で遠赤外線を放射することができるという顕著
な効果を有する。
、全重量を100重量%とじたとき時に70重量%以上
の二酸化ケイ素と、酸化アルミニウムと、五酸化リンと
して換算したときに酸化アルミニウムの3〜5倍となる
量のリン酸化物とよりなる遠赤外線放射組成物膜を、石
英ガラスより成る白熱電球の封体の表面に設けたので、
ランプ寿命まで膜の亀裂、剥離等が発生することがなく
高い効率で遠赤外線を放射することができるという顕著
な効果を有する。
第1図は本発明のランプと従来のランプによる水の加熱
試験の結果を比較して示すグラフ、第2図は本発明のラ
ンプの分光放射率曲線を示すグラフである。
試験の結果を比較して示すグラフ、第2図は本発明のラ
ンプの分光放射率曲線を示すグラフである。
Claims (1)
- 1)全重量を100重量%としたときに70重量%以上
の二酸化ケイ素と、酸化アルミニウムと、五酸化リンと
して換算したときに酸化アルミニウムの3〜5倍となる
量のリン酸化物とよりなる遠赤外線放射組成物膜を、石
英ガラスより成る白熱電球の封体の表面に設けたことを
特徴とする遠赤外線ヒータランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2967287A JPH07105215B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 遠赤外線ヒ−タランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2967287A JPH07105215B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 遠赤外線ヒ−タランプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63198254A true JPS63198254A (ja) | 1988-08-16 |
JPH07105215B2 JPH07105215B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=12282602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2967287A Expired - Fee Related JPH07105215B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 遠赤外線ヒ−タランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07105215B2 (ja) |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2967287A patent/JPH07105215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07105215B2 (ja) | 1995-11-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |