KR100766660B1 - 적외선 전구 및 가열장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 소형으로 효율이 높고, 각종 용도에 있어서 용이하게 적응할 수 있는 범용성이 높은 적외선 전구 및 그 적외선 전구를 이용한 가열장치를 제공하는 것이며, 본 발명의 적외선 전구는, 방사율이 높고 복사 에너지량이 많은 탄소계 저항체인 복수의 발열체를 원하는 위치 및 원하는 각도로 정확하게 배치하여, 유리관 내에 밀봉하여 구성되어 있으며, 이 적외선 전구를 열원으로 하여 가열장치가 구성되어 있다.
적외선, 전구, 가열장치, 발열체, 초점, 유리관

Description

적외선 전구 및 가열장치{INFRARED LAMP AND HEATING DEVICE}
본 발명은, 열원으로서 사용되는 적외선 전구 및 그 적외선 전구를 이용한 가열장치, 예를 들면 전기난방기, 조리기, 건조기, 및 전자장치(복사기, 팩시밀리, 프린터 등을 포함한다) 등에 관한 것이며, 특히, 발열체로서 탄소계 물질을 사용하고, 열원으로서 뛰어난 특성을 가진 적외선 전구 및 그 적외선 전구를 이용한 가열장치에 관한 것이다.
종래의 적외선 전구에 있어서는, 유리관의 내부에 텅스텐 등으로 코일형상으로 형성된 금속 전열선이나, 탄소계 물질을 막대형상 혹은 판형상으로 형성한 발열체가 배열설치되어 있었다(예를 들면, 일본의 특허공개공보 2001-155692호 참조.).
이와 같이 구성된 종래의 적외선 전구는, 전기난방기, 조리기, 건조기, 복사기, 팩시밀리, 및 프린터 등에 있어서의 가열장치의 열원으로서 사용되고 있으며, 근래, 소형으로 효율적인 열원으로서 각종의 용도에 사용되고 있다(예를 들면, 일본의 특허공개공보 2003-35423호 참조.).
특허문헌 1 : 특허공개공보2001-155692호(제4∼6페이지, 도 7)
특허문헌 2 : 특허공개공보2003-35423호(제 2 페이지, 도 1)
가열장치에 있어서의 열원으로서의 적외선 전구는, 더 소형이고 효율이 높은 것이 요구되고 있으며, 또한 각종 용도에 있어서 용이하게 적응할 수 있어 범용성이 높은 것이 요구되고 있었다. 이 분야에 있어서는, 상기의 요구를 만족할 수 있는 적외선 전구 및 그 적외선 전구를 이용한 가열장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있었다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하는 것이며, 소형으로 효율이 높고, 각종 용도에 있어서 용이하게 적응할 수 있는 범용성이 높은 적외선 전구 및 그 적외선 전구를 이용한 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 제1 관점의 적외선 전구는, 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체,
상기 발열체 각각을 원하는 간격을 두고 병설(竝設)하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단,
상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관 및
상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부를 구비한다. 이렇게 구성된 제1 관점의 적외선 전구는, 병설된 복수의 발열체에 있어서의 평면이 확실하게 동일 방향을 향하도록 배열설치되어 있기 때문에, 발열체로부터의 열복사가 지향성을 가지고 있으며, 발열체로부터의 1차복사열로 높은 효율로 피가열 물체를 가열한다.
본 발명에 따른 제2 관점의 적외선 전구는, 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체,
상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면을 기준면에 대해서 소정 각도를 가지며 배열설치한 발열체 유지수단,
상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관 및
상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부를 구비한다. 이와 같이 구성된 제2 관점의 적외선 전구는, 병설된 복수의 발열체에 있어서의 평면이 기준면에 대해서 소정 각도를 가지며 배열설치되어 있기 때문에, 발열체로부터의 열복사를 원하는 방향으로 지향성을 높게, 또한 높은 효율로 실시하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제3 관점의 적외선 전구는, 상기 제1 또는 제2 관점의 적외선 전구에 있어서의 발열체가, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이 실질적으로 다각형이고, 각 발열체에 있어서의 최대 면적을 가진 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치된 것으로, 발열체로부터의 열복사를 지향성 높게 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 제4 관점의 적외선 전구는, 상기 제1 또는 제2 관점의 적외선 전구에 있어서의 발열체가, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면의 끝단면이 직선과 원호로 구성되어 있고, 각 발열체에 있어서의 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치된 것으로, 발열체로부터의 열복사를 지향성 높게 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 제5 관점의 적외선 전구는, 상기 제1 또는 제2 관점의 적외선 전구에 있어서의 발열체 유지수단이, 열전도성을 가진 유지 블록과 전기절연성을 가진 스페이서로 구성되고, 상기 유지 블록에 형성된 슬릿에 발열체를 고정 부착하여, 상기 스페이서에 형성된 절개된 상기 유지 블록을 끼워맞춤시켜 각 발열체에 있어서의 평면을 동일 방향을 향하도록 배열설치하고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 제 5의 관점의 적외선 전구는 발열체로부터의 열복사를 지향성 높게 피가열 물체에 대해서 실시할 수 있는 동시에, 각 발열체를 원하는 간격으로 적절한 위치에 용이하게 배열설치하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제6 관점의 적외선 전구는, 상기 제1 내지 제5 관점의 적외선 전구의 발열체가 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체이다. 이와 같이 구성된 제6 관점의 적외선 전구에 있어서, 발열체의 재질이 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체는, 방사율이 금속계 발열체에 비해서 높고 80% 이상의 특성을 가지고 있다. 이러한 소재에 의해 형성된 발열체를, 평면을 가지도록 형성하여 높은 지향성을 갖게 함으로써, 1차복사에 의해 피가열 물체를 확실하게 조사하여, 복사 효율이 높은 적외선 전구를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 제7 관점의 적외선 전구는, 상기 제1 내지 제 5 관점의 적외선 전구의 발열체가 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 고형의 탄소계 발열체이다. 이와 같이 구성된 제7 관점의 적외선 전구에 있어서, 발열체의 재질이 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성되고 있기 때문에, 발열체의 방사율은 금속에 비해 높고 80% 이상의 특성을 가지고 있다. 또한, 탄성력을 가진 고정수단에 의해 발열체의 부착방향을 자유로운 방향으로 할 수 있다. 이러한 소재에 의해 형성된 발열체를, 평면을 가지도록 형성하여 원하는 방향으로 높은 지향성을 갖게 함으로써, 1차복사에 의해 피가열 물체를 확실하게 조사하여, 복사 효율이 높은 적외선 전구를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 제8 관점의 가열장치는, 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체와,
상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단과,
상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관과,
상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부를 가진 적외선 전구, 및
상기 발열체에 있어서의 평면에 대향하도록 배열설치된 반사판을 구비한다. 이와 같이 구성된 제8 관점의 가열장치는, 병설된 복수의 발열체에 있어서의 평면이 확실하게 동일 방향을 향하도록 배열설치되어 있기 때문에, 발열체로부터의 열복사가 지향성을 가지고 있으며, 발열체로부터의 1차복사열을 피가열 물체에 대해서 효율적으로 실시하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제9 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제8의 관점의 가열장치의 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이, 반사면의 중앙 부분에서 발열판의 평면에 대향하는 방향으로 돌출한 볼록부를 가진다. 이와 같이 구성된 제9 관점의 가열장치는, 반사판의 볼록부에 의해 발열체로부터의 열선을 난반사하도록 구성할 수 있기 때문에, 발열체로부터 발한 복사열을 볼록부를 가진 반사면으로부터 넓은 범위에 높은 효율로 복사하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제10 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제9 관점의 가열장치의 반사면에 형성된 볼록부는, 발열체로부터의 열선이 상기 발열체를 조사하지 않도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 제10 관점의 가열장치는, 반사판의 볼록부에 의해 발열체로부터의 열복사가 해당 발열체를 조사하지 않도록 구성되어 있기 때문에, 발열체로부터 발한 복사열을 볼록부를 가진 반사면으로부터 넓은 범위에 높은 효율로 복사하는 것이 가능해진다. 이 발명의 가열장치에 있어서는, 각 발열체로부터 반사판을 향해서 발하는 복사열에 의해 해당 발열체가 조사되지 않는 반사판 형상을 하고 있기 때문에, 발열체에 대한 반사판에 의한 2차 가열이 억제되고, 그 결과 발열체의 비정상적인 온도상승이 방지되어 발열체의 안정성을 도모하는 것이 가능해진다.
예를 들면, 발열체의 저항 변화율의 상당수는 음 또는 양의 특성이다. 이것은 발열체의 온도에 의해 저항값이 변화하는 것을 나타내고 있다. 또한, 발열체의 정격을 설정하는 경우, 인가된 전압에 대한 자기방열상태(自己放熱狀態)로 설정되는 경우가 많다. 이와 같이 설정된 발열체가 가열장치에 조립되었을 경우에 있어서, 반사판의 형상에 따라 발열체의 온도 상승이 발생하면 정격 입력이 변해 버려, 설계자의 의도와 다르게 된다. 이러한 문제를 피하기 위해서는, 발열체는 반사판으로부터의 조사의 영향을 받지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제11 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제8 관점의 가열장치의 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이 포물선 형상이며, 복수의 발열체에 의해 구성된 발열체군에 있어서의 실질적인 발열 중심점의 위치가 상기 포물선의 초점의 위치가 되도록 배열설치되고 있다. 이와 같이 구성된 제11 관점의 가열장치는, 발열체군의 실질적인 발열 중심점이 포물선의 초점의 위치에 배치되어 있기 때문에, 발열체군으로부터 복사되어 반사판에 의해 반사된 열선이 장치 정면에 평행하게 복사되어, 광범위한 평행복사가 가능해진다. 또한, 이와 같이 구성된 가열장치는, 반사판에 의해 반사된 복사열이 발열체를 더욱 가열하기 때문에 발열체를 보다 높은 온도로 할 수 있어, 발열체의 평판의 면으로부터 동일 방향으로 높은 에너지를 복사하여 피가열 물체를 높은 온도로 가열하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제12 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제8 관점의 가열장치의 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이 복수의 포물선을 조합한 형상이며, 각 포물선의 초점의 위치에 각 발열체에 있어서의 실질적인 발열 중심점이 배열설치되고 있다. 이와 같이 구성된 제12 관점의 가열장치는, 각 발열체의 실질적인 발열 중심점이 각 포물선의 초점의 위치에 배치되어 있기 때문에, 복수의 발열체로부터 복사되어 반사판에 의해 반사된 열선이 장치 정면에 평행하게 복사되어, 광범위한 평행복사가 가능해진다.
본 발명에 따른 제13 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제8 관점의 가열장치의 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이, 반사면의 중앙 부분에서 발열판의 평면에 대향하는 방향으로 돌출한 볼록면을 가지며, 상기 볼록면에 의해 상기 발열체로부터의 열선을 난반사시키도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 제13 관점의 가열장치는, 반사판의 볼록면에 의해 발열체로부터의 열선이 난반사하도록 구성되어 있기 때문에, 발열체로부터 발한 복사열을 반사면으로부터 넓은 범위에 높은 효율로 복사하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제14 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제8 관점의 가열장치의 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이, 반사면의 중앙 부분에서 발열판의 평면에 대향하는 위치에 요철면을 가지며, 상기 요철면에 의해 상기 발열체로부터의 열선을 난반사시키도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 제14 관점의 가열장치는, 반사판의 요철면에 의해 발열체로부터의 열선이 난반사하도록 구성되어 있기 때문에, 발열체로부터 발한 복사열을 반사면으로부터 넓은 범위에 높은 효율로 복사하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 제15 관점의 가열장치는, 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체와,
상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단과,
상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관과,
상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부를 가진 적외선 전구 및
상기 유리관에서, 상기 발열체의 평면에 대향하는 위치에 형성된 반사막을 구비한다. 이와 같이 구성된 제15 관점의 가열장치는, 유리관에 설치된 반사막에 의해 발열체로부터의 열선을 반사하는 구성이기 때문에, 발열체로부터 발한 복사열을 효율적으로 복사하는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같이 구성된 가열장치는, 유리관에 반사막을 마련함으로써, 반사막으로 반사한 복사열이 발열체를 더욱 가열하기 때문에, 상기 발열체를 보다 높은 온도로 할 수 있고, 발열체의 평면으로부터 동일 방향으로 높은 에너지를 복사하여 피가열체를 높은 온도로 가열할 수 있다.
본 발명에 따른 제16 관점의 가열장치는, 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체와,
상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단과,
상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관과,
상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부를 가진 적외선 전구 및
상기 발열체를 덮도록 배치된 원통형상의 통체를 구비한다. 이와 같이 구성된 제16 관점의 가열장치는, 발열체를 덮는 통체가 설치되어 있기 때문에, 피가열물 등으로부터 발하는 이물질, 예를 들면 육즙, 조미료 등이 통체로 차단되어 직접 적외선 전구에 접하는 경우가 없고, 적외선 전구 표면의 열화에 의한 파손, 단선을 방지하여, 수명인 긴 장치를 구성할 수 있다. 또한, 통체를 토너 정착 로울러로 했을 경우에는, 토너 정착 롤러와 종이가 접하는 부분을 효율적으로 가열할 수 있는 전자장치가 된다.
본 발명에 따른 제17 관점의 가열장치는, 상기 제8 내지 제16 관점의 가열장치가, 복수의 발열체의 각각에 접속된 복수의 외부 단자와,
전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하여, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비한다. 이와 같이 구성된 제17 관점의 가열장치는, 하나의 적외선 전구에 있어서 복수개의 발열체에 개별적으로 설치된 외부 단자를 선택적으로 접속하여, 복수의 발열체의 직렬, 병렬, 혹은 단독의 통전 상태로 하는 것이 가능하고, 동일 정격에 대해 입력 전력량, 발열체의 온도를 용이하게 변경할 수 있다.
본 발명에 따른 제18 관점의 가열장치에 있어서, 상기 제17 관점의 가열장치의 제어회로가, 온 오프 제어, 통전율 제어, 위상 제어, 및 제로 크로스(zero-cross) 제어의 각각의 회로를 단독, 혹은 적어도 둘을 조합하여 구성하였다. 이와 같이 구성된 제18 관점의 가열장치는, 제어회로에 있어서 온 오프 제어, 통전율 제어, 위상 제어, 및 제로 크로스 제어의 각각의 회로를 단독, 혹은 적어도 둘을 조합하여 구성함으로써, 정밀도가 높은 온도 제어가 가능한 가열장치가 된다. 또한, 이 발명의 가열장치에 있어서는, 복수개의 발열체를 구비하고 있기 때문에, 필요한 발열체에 대해서 전력을 공급하면서, 발열체의 일부를 제어함으로써, 원하는 온도로 안정적으로 가열할 수 있는 불균일이 적고 정밀도가 높은 온도 제어가 가능해진다.
본 발명에 따른 제19 관점의 가열장치는, 상기 제8 내지 제16 관점의 가열장치의 발열체가, 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체이다. 이와 같이 구성된 제19 관점의 가열장치에 있어서, 발열체의 재질이 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체는, 방사율이 금속계 발열체에 비해 높고 80% 이상의 특성을 가진다. 이러한 소재에 의해 형성된 발열체를 평면을 가지도록 형성하여 높은 지향성을 갖게 함으로써, 1차복사에 의해 피가열 물체를 확실하게 조사하여, 복사 효율이 높은 가열장치를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 제20 관점의 가열장치는, 상기 제8 내지 제16 관점의 가열장치의 발열체가, 발열체가 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 고형의 탄소계 발열체이다.
[발명의 효과]
이와 같이 구성된 본 발명의 가열장치에 있어서, 발열체의 재질이 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성되어 있기 때문에, 발열체의 방사율은 금속에 비해 높고 80% 이상의 특성을 가지고 있다. 또한, 탄성력을 가진 고정수단에 의해 발열체의 부착방향을 자유로운 방향으로 할 수 있다. 이러한 소재에 의해 형성된 발열체를, 평면을 가지도록 형성하여 원하는 방향으로 높은 지향성을 갖게 함으로써, 1차복사에 의해 피가열 물체를 확실하게 조사하여, 복사 효율이 높은 가열장치를 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체 유지부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체 유지부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타낸 적외선 전구의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시형태 2의 적외선 전구의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 적외선 전구의 Ⅶ-Ⅶ선에 의한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 실시형태 3의 적외선 전구의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 실시형태 3의 가열장치에서 이용되고 있는 반사판의 형상을 나타내는 단면도이다.
도 10은 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판의 또 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판의 또 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판의 또 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 실시형태 3에 있어서의 적외선 전구와 반사판을 가열원으로서 구성한 가열장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 실시형태 4의 가열장치의 가열원의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 16은 본 발명에 따른 실시형태 5의 가열장치의 가열원의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 실시형태 6의 가열장치의 가열방법을 나타내는 회로도이다.
[부호의 설명]
1 : 유리관 2A : 발열체
2B : 발열체 3 : 유지 블록
4 : 스페이서 5 : 코일부
6 : 스프링부 7 : 리드선
8 : 몰리브덴박 9A : 외부 리드선
9B : 외부 리드선 10 : 발열체 유지부
11 : 내부 리드선부 12 : 코일부
13 : 스프링부 14 : 리드선
15 : 몰리브덴박 16 : 외부 리드선
30 : 유지 블록 40 : 내부 리드선부
50 : 반사판 60 : 가열판
70 : 반사막 80 : 하우징
90 : 적외선 전구 100 : 통체
이하, 본 발명에 따른 적외선 전구 및 가열장치를 실시하기 위한 최선의 형태를 구체적으로 나타낸 실시형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이하의 각 실시형태에 있어서의 적외선 전구의 전체를 나타내는 도면에 있어서, 적외선 전구는 길기 때문에, 그 중간부분을 파단하여 생략해서 나타내었다.
≪실시형태 1≫
도 1로부터 도 3은 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구를 나타내는 도면이다. 도 1은 실시형태 1의 적외선 전구의 구조를 나타내는 정면도이다. 도 2 및 도 3은 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체 유지수단인 발열체 유지부의 형상을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 단면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체의 변형예를 나타내는 단면도이다.
실시형태 1의 적외선 전구에 있어서, 석영 유리관인 유리관(1)의 내부에는 2조의 발열 구성체(100,100)가 평행하게 배열설치되어 있고, 유리관(1)의 끝단부는 용융되어 평판형상으로 눌러져 밀봉되고 있다. 유리관(1)의 내부에는 아르곤 가스 또는 아르곤 가스와 질소 가스의 혼합 가스 등의 불활성 가스가 봉입되어 있다. 각각의 발열 구성체(100)는, 열복사체로서의 가늘고 긴 평판형상의 발열체(2A) 또는 (2B), 이 발열체(2A) 또는 (2B)의 양단에 고정 부착된 유지 블록(3), 유지 블록(3)의 끝단부에 부착된 내부 리드선부(11), 및 외부 리드선(9A,9B)과 내부 리드선부(11)를 전기적으로 접속하는 몰리브덴박(8)을 가지고 있다. 이 몰리브덴박(8)이 배열설치되어 있는 부분이 유리관(1)의 밀봉부가 되고 있다.
2조의 발열 구성체(100,100)를 원하는 간격을 두고 평행하게 배열설치하기 위해서, 각각의 발열 구성체(100,100)에 있어서의 유지 블록(3,3)을 서로 고정하는 스페이서(4)가 설치되어 있다. 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서는, 유지 블록(3)과 스페이서(4)에 의해 발열체 유지부(10)가 구성되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 발열체 유지부(10)의 유지 블록(3)에 있어서의 발열체(2A) 또는 (2B)에 고정 부착된 끝단부와 반대의 끝단부에는, 내부 리드선부(11)가 접속되어 있다. 이 내부 리드선부(11)는, 유지 블록(3)의 끝단부에 감겨 장착된 코일부(5)와, 스프링부(6)와, 몰리브덴박(8)에 접합된 리드선(7)에 의해 구성되어 있다. 내부 리드선부(11)에 있어서의 코일부(5), 스프링부(6) 및 리드선(7)이, 실시형태 1에서는 몰리브덴선에 의해 형성되고 있다. 실시형태 1에서는 내부 리드선부(11)를 몰리브덴선에 의해 형성한 예로 설명하지만, 내부 리드선부(11)로서 몰리브덴선이나 텅스텐 등의 탄성을 가진 금속선을 이용하는 것이 가능하다. 내부 리드선부(11)는, 유지 블록(3)의 끝단부의 바깥둘레면에 밀착하여 나선모양으로 휘감겨져 형성된 코일부(5)에 의해, 유지 블록(3)에 전기적으로 확실하게 접속되고 있다. 탄성력을 가진 나선모양으로 형성된 스프링부(6)는 발열체(2A,2B)에 대해서 장력을 부여하는 것으로, 발열체(2A,2B)가 항상 원하는 위치에 배치되도록 구성되어 있다. 또한, 이와 같이 리드선(7)과 코일부(5) 사이에 스프링부(6)를 설치함으로써, 발열체(2A,2B)의 팽창에 의한 치수 변화를 흡수하는 것이 가능해진다.
리드선(7)은 용접에 의해 몰리브덴박(8)의 한쪽 끝단 근방에 접합되어 있으 며, 몰리브덴박(8)의 다른 끝단 근방에는 발열체(2A,2B)에 전원 전압을 공급하는 외부 리드선(9A,9B)이 용접에 의해 접합되고 있다.
상기와 같이 구성된 2조의 발열 구성체(100,100)가 유리관(1) 내의 원하는 위치에 배치되고, 리드선(7)과 몰리브덴박(8)과 외부 리드선(9A,9B)의 접합 부분에서 유리관(1)이 평판형상으로 눌러져 밀봉되고 있다. 한편, 이 유리관(1)의 내부에 봉입되어 있는 불활성 가스인 아르곤 가스 또는 아르곤 가스와 질소 가스의 혼합 가스는, 탄소계 물질인 발열체(2A,2B)의 산화를 방지하기 위한 것이다.
도 2는 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체 유지부(10)의 유지 블록(3)을 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도이며, (b)는 측면도(도 1에 있어서의 우측에서 본 도면)이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 원기둥 형상으로 형성된 유지 블록(3)은, 한쪽의 끝단부에 발열체(2A,2B)가 삽입되어 고정 부착되는 슬릿(3a)이 형성되어 있다. 또한, 유지 블록(3)에는 단차(3b)가 형성되고, 유지 블록(3)의 다른쪽의 끝단부가 작은 지름으로 되어 있어, 작은 지름부(3c)가 형성되고 있다. 유지 블록(3)은 양호한 도전성을 가진 재료이며, 또한 열전도성이 양호한 재료, 예를 들면 천연 인공 흑연재를 이용하여, 분쇄, 성형, 소성한 후에, 흑연화를 실시하여, 유지 블록(3)의 흑연 재료를 제작하였다. 형상은, 절삭 가공 등에 의해 작성한다. 또한, 실시형태 1의 유지 블록(3)의 구체적인 형상은, 직경이 6.2mm{작은 지름부(3c)의 직경이 4.8mm}, 길이가 18mm이다.
상기와 같이 제작된 유지 블록(3)은, 발열체(2A,2B)의 열이 내부 리드선부(11)의 코일부(5)에 전달되기 어려운 재료로 형성되어 있다. 또한, 유지 블록(3)과 발열체(2A,2B)와는 탄소계 접착제에 의해 접합되어 있다. 실시형태 1에서 이용한 탄소계 접착제는, 흑연이나 탄소 미분말을 열가소성 수지 또는 열강화성 수지 속에 혼입한 페이스트 상태의 접착제이다.
한편, 실시형태 1에서는 탄소계 접착제에 의해 유지 블록(3)과 발열체(2A,2B)를 접합한 예로 설명하지만, 유지 블록(3)과 발열체(2A,2B)가 전기적으로 확실하게 접속되는 접합 방법이면 잘 알려져 있는 어느 접합 방법이라도 문제는 없다.
도 3은 발열체 유지부(10)의 스페이서(4)를 나타내는 도면으로서, (a)는 정면도이고, (b)는 평면도(도 1에 있어서의 위쪽에서 본 도면)이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 스페이서(4)는 원판 형상이며, 그 양측의 대향하는 위치에 대략 원형상의 절개(4a,4b)가 형성되어 있다. 이 절개(4a,4b)의 안지름은 상술한 유지 블록(3)의 작은 지름부(3c)에 끼워 맞추는 크기로 형성되어 있다. 발열체(2A,2B)가 접합된 각각의 유지 블록(3,3)을, 원하는 상태(위치, 각도)로 스페이서(4)의 절개(4a,4b)에 끼워 넣어짐으로써, 각각의 발열체(2A)와 (2B)가 원하는 간격을 가지며 배치됨과 동시에, 각각의 발열체(2A)와 (2B)에 있어서의 평면 부분(도 1에서 정면을 향하고 있는 부분)이 원하는 방향이 되도록 용이하게 배열설치할 수 있다. 한편, 실시형태 1의 적외선 전구에서 이용한 스페이서(4)의 구체적인 형상은, 직경이 Φ17mm, 두께가 1.5~2mm이고, 절개(4a,4b) 부분의 직경이 유지 블록(3)의 작은 지름부(3c)의 직경보다 0.2mm 큰 형상으로 형성되어 있다. 또한, 2 개의 유지 블록(3,3)의 중심간의 거리가 9.2mm가 되도록 절개(4a,4b)가 형성되고 있다.
실시형태 1에 있어서의 발열 구성체(100)는, 상기와 같이, 발열체(2A)가 고정 부착된 유지 블록(3)과 발열체(2B)가 고정 부착된 유지 블록(3)을, 적외선 전구의 조립 단계에 있어서 원하는 간격을 가지고, 평면 부분이 원하는 방향으로 용이하게 일체적으로 조립할 수 있어, 유리관 내로 봉입 공정을 용이하게 하고 있다. 따라서, 실시형태 1에 의하면, 종래의 적외선 전구에 비해서 열복사의 지향성이 높은 적외선 전구를 용이하게 제조하는 것이 가능해진다.
실시형태 1에 있어서의 스페이서(4)는, 내열성과 절연성을 가진 재료, 예를 들면 알루미나 세라믹으로 형성되고 있다. 실시형태 1에 대해서는, 스페이서(4)를 알루미나 세라믹으로 형성한 예로 설명하지만, 내열성, 절연성 및 용이한 가공성을 가진 재료, 예를 들면 스테타이트 세라믹스(steatite ceramics), 머신어블 세라믹스(machinable ceramics) 등이면 스페이서(4)로서 이용할 수 있다.
상기와 같이 구성된 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서, 그 양측으로부터 도출하고 있는 각각의 외부 리드선(9A) 및/또는 (9B)에 원하는 전압을 인가하면, 몰리브덴박(8)을 사이에 두고 접속되어 있는 내부 리드선부(11)이, 대응하는 발열체(2A) 및/또는 (2B)에 원하는 전압을 인가하고, 그 발열체(2A) 및/또는 (2B)에 전류가 흘러 그 발열체(2A) 및/또는 (2B)의 저항에 의해 열이 발생한다. 이 때 발열한 발열체(2A) 및/또는 (2B)로부터 적외선이 복사된다.
실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체(2A,2B)는, 가늘고 긴 평판형상 으로 형성된 탄소계 물질이며, 흑연등의 결정화탄소의 기재에 질소 화합물의 저항치 조정물질, 및 아몰포스 탄소를 더한 혼합물에 의해 구성되어 있다.
실시형태 1의 적외선 전구에 있어서는, 탄소계 물질의 소결체로 이루어지는 저항 발열체인 발열체(2A,2B)를 이하와 같이 제작하였다.
먼저, 염소화 염화비닐수지 45중량부와 푸란수지(furan resin) 15중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 작성한다. 다음에, 천연 흑연 미분말(평균 입도 5㎛) 10중량부와 제1 혼합물 60중량부를 혼합하여 제2 혼합물을 작성한다. 질화붕소(평균 입도 2㎛) 30중량부와 제2 혼합물 70중량부와 디알릴프탈레이트모노머(가소제) 20중량부를 분산·혼합하여, 제3 혼합물을 작성한다. 상기와 같이 작성된 제 3 혼합물을 압출성형기에 의해 판형상으로 성형한다. 이와 같이 형성된 판형상의 소재가, 질소 가스 분위기에서 1000℃의 소성로 내에서 30분 소성한다. 또한, 소재의 저항 온도 특성을 원하는 특성으로 하기 위한, 1×10-2Pa 이하의 진공 중에서 재차 열처리를 실시한다. 이때의 열처리 온도는, 소재의 조성, 형상에 따라 설정되지만, 실시형태 1에서는 1500℃로부터 1900℃의 범위에서 선택된다. 상기와 같이 제작된 발열체는, 20℃와 1200℃일 때의 전기비저항치[Ω·cm]의 변화율이 -20%로부터 +20%의 사이에서 설정되어 있다. 한편, 그 변화율이 -10%로부터 +10%의 사이로 설정되는 것이 바람직하다.
실시형태 1의 적외선 전구에 있어서, 상기와 같이 제작된 발열체(2A,2B)의 형상 치수는, 예를 들면, 판폭(W)가 6.0mm, 판두께(T)가 0.5mm, 길이가 300mm이다. 발열체(2A,2B)에 있어서는, 판폭(W)과 판두께(T)의 비(W/T)가 5 이상인 것이 바람직하다. 판폭(W)을 판두께(T)보다 5배 이상 큰 평판형상으로 함으로써, 당연히 넓은 평면{판폭(W)}으로부터 나오는 열량이 좁은 측면{판두께(T)}으로부터 나오는 열량보다 많아져, 평판형상의 발열체(2A,2B)의 열복사에 지향성을 갖게 하는 것이 가능해진다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 단면도이며, 원통형상의 유리관(1)과 2개의 평판형상의 발열체(2A,2B)의 배치를 나타내고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서는, 2개의 평판형상의 발열체(2A,2B)가 대략 원통형상의 유리관(1)의 단면에 있어서의 중심 선상에 정확하게 병설되어 있고, 각각의 평면 부분이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있다. 즉, 도 4에서는, 2개의 평판형상의 발열체(2A,2B)의 평면 부분이 상하 방향을 향해 배열설치되고 있다. 따라서, 도 4에 나타내는 상태에서는, 적외선 전구의 유리관(1)에 있어서의 상하 방향으로 가장 많은 열량이 복사되어, 피가열 물체를 상하 어느 하나 위치에 배치함으로써, 상기 피가열 물체가 효율적으로 가열된다.
실시형태 1에서 이용한 탄소계 물질의 발열체(2A,2B)는, 발열 효율이 높고, 가열 개시부터 정격 온도에 도달할 때까지의 시간이 극히 짧고, 점등시의 돌입전류(rush current)가 없기 때문에, 제어시에 발생하는 플리커(flicker)를 감소시킬 수 있다. 실시형태 1의 적외선 전구는 탄소계 물질의 발열체(2A,2B)를 이용하고 있기 때문에, 그 수명은 약 10000시간이며, 사용 조건에 따라 다르지만, 텅스텐의 적외선 전구를 동일한 사용 조건으로 이용했을 경우의 수명에 비해 약 2배였다.
또한, 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서는, 2개의 탄소계 물질의 발열체(2A,2B)를 병설하여 구성하고 있다. 탄소계 물질로 형성된 발열체는, 그 형상, 사이즈에 따라 저항치가 다르고, 그 결과, 해당 발열체로 소비하는 전력도 크게 다른 것이다. 따라서, 원하는 사이즈의 적외선 전구를 원하는 소비 전력으로 구성하는 경우에, 1개의 발열체에 의해 대응시키는 것은 곤란하고, 복수의 탄소계 물질의 발열체를 이용하여 대응시키는 것이 용이하다. 또한, 각각의 발열체에의 인가 전압 제어를 실시함으로써 원하는 열량을 단계적으로 복사하도록 구성하는 것이 가능해지고, 또한 소비 전력이 다른 발열체를 병설시킴으로써, 복사열의 단계적인 조정이 더욱 가능해진다.
실시형태 1의 적외선 전구에 있어서는, 2개의 탄소계 물질의 발열체(2A,2B)를 병설한 구성으로 설명했지만, 본 발명은 2개의 발열체에 한정되는 것이 아니고, 3 이상의 발열체를 이용하여 구성하는 것도 가능하다. 그 경우에도, 평판 형상의 발열체가 유리관(1)의 단면에 있어서의 중심선상에 병설되어 있으며, 각각의 평면 부분이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구에 있어서의 발열체의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 5에 있어서의 (a)로부터 (d)는, 적외선 전구에 있어서의 유리관(1)의 길이방향(연이어 설치하는 방향)에 직교하는 방향으로 절단한 단면도이며, 유리관(1)에 있어서의 발열체의 단면 형상과 배치 상태를 나타내고 있다. 도 5의 (a)로부터 (d)에 있어서, 화살표는 발열체로부터의 주요한 복사 방향을 나타내고 있다.
도 5의 (a)에 나타내는 구성은, 한쪽의 발열체(20A)가, 유리관(1)의 단면에 있어서의 중심점을 회전 중심으로 하여, 도 4에 나타낸 발열체(2A,2B)가 배치된 중심선으로부터 각도 θ1만큼 시계 방향으로 회전한 선 위에 배치되어 있다. 또한, 다른 쪽의 발열체(20B)는, 유리관(1)의 단면에 있어서의 중심점을 회전 중심으로 하여, 도 4에 나타낸 발열체(2A,2B)가 배치된 중심선으로부터 각도 θ2만큼 반시계방향으로 회전한 선 위에 배치되어 있다. 여기서, 각도 θ1와 각도 θ2는, 피가열 물체의 가열 상황에 따라, 같은 각도로 설정해도 좋고, 다른 각도로 설정해도 좋다. 예를 들면, 피가열 물체가 적외선 전구의 주위에 원호 형상으로 배치되었을 경우에, 상기와 같이 발열체(20A,20B)에 각도를 형성하여 각각의 발열체(20A,20B)의 평면 부분이 피가열 물체에 효과적으로 향하도록 배치{도 5의 (a)에 있어서의 아래쪽에 배치}함으로써, 효율적인 복사가 가능해진다. 반대로, 피가열 물체가 적외선 전구에 대향하는 위치에서 집중적으로 가열하는 경우에는, 발열체(20A,20B)의 평면 부분이 피가열 물체를 향하도록 배치{도 5의 (a)에 있어서의 위쪽에 배치}함으로써, 효율적인 복사가 가능해진다.
도 5에 있어서의 (b)는 단면이 4각형상의 2개의 발열체(21A,21B)를 병설하여 구성한 것이며, 적외선 전구의 측면측{도 5의 (b)에 있어서의 좌우 방향측}에도 원하는 열량을 복사하는 것이 가능한 구성이다.
도 5에 있어서의 (c)는 단면이 삼각형상의 2개의 발열체(22A,22B)를 병설하여 구성한 것이며, 적외선 전구에 있어서의 세 방향에 원하는 열량을 복사하는 것이 가능한 구성이다. 도 5의 (c)에 나타내는 구성에 있어서, 발열체(22A,22B)의 삼각형상 단면이 한 변이 다른 2변보다 긴 이등변 삼각형을 이용함으로써, 긴 변에 대향하는 위치에 있는 피가열 물체를 집중적으로 가열하는 것이 가능해진다.
도 5에 있어서의 (d)는 단면에 있어서의 단면이 원호와 현으로 형성된 형상, 또는 단면이 영문자 D와 같은 형상의 2개의 발열체(23A,23B)를 병설하여 구성한 것이며, 발열체(23A,23B)에 있어서의 단면의 현 또는 직선 부분에 대향하는 위치에 배치된 피가열 물체를 집중적으로 가열하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 실시형태 1의 적외선 전구에 의하면, 방사율이 높고 복사 에너지량이 많은 탄소계 저항체인 발열체를 원하는 위치 및 원하는 각도에 복수 배치하여, 유리관 내에 밀봉하고, 발열체로부터 피가열 물체의 방향으로의 복사열을 효율적으로 복사하여, 피가열 물체에의 1차복사를 높일 수 있다. 따라서, 실시형태 1의 적외선 전구에 의하면, 피가열 물체를 원하는 온도로 신속하게 가열하는 효율이 높은 가열장치를 제공할 수 있다.
≪실시형태 2≫
이하, 본 발명에 따른 실시형태 2의 적외선 전구에 대해서, 첨부한 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 도 6은 실시형태 2의 적외선 전구의 구조를 나타내는 정면도이다. 도 7은 도 6에 나타낸 적외선 전구의 Ⅶ-Ⅶ선에 의한 단면도이다.
실시형태 2의 적외선 전구에 있어서, 상술한 실시형태 1의 적외선 전구와 다른 구성은, 2개의 평판형상의 발열체를 유지하는 발열체 유지부의 구성이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2의 적외선 전구는, 발열체(2A,2B)의 한쪽(도 6에 있어서의 위쪽)을 공통으로 한 구성이다. 실시형태 2의 설명 및 도면에 있어 서, 실시형태 1과 동일한 기능, 구성을 가진 것에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 또한, 실시형태 2에 있어서, 실시형태 1에 있어서의 구성물과 동일한 것은 동일 재료에 의해 형성되고 있다.
실시형태 2의 적외선 전구에 있어서, 석영 유리관인 유리관(1)의 내부에는, 가늘고 긴 평판형상으로 형성된 2개의 발열체(2A,2B)가 배치되어 있고, 이들 발열체(2A,2B)의 한쪽 끝단(도 6에 있어서의 아래쪽 끝단부)에는 유지 블록(3)이 각각 고정 부착되고 있다. 유지 블록(3)은 스페이서(4)에 의해 원하는 간격으로 서로 유지되고 있으며, 유지 블록(3)의 끝단부에는 내부 리드선부(11)가 전기적으로 접속되어 있다. 내부 리드선부(11)와 외부 리드선(9A,9B)은 몰리브덴박(8)에 의해 전기적으로 접속되어 있으며, 이 몰리브덴박(8)이 배열설치되고 있는 부분이 유리관(1)의 한쪽(아래쪽)의 밀봉부가 되고 있다.
한편, 유리관(1)의 내부에 배치된 발열체(2A,2B)의 다른 끝단(도 6에 있어서의 위쪽 끝단부)에는, 2개의 발열체(2A,2B)를 소정간격으로 고정 부착하는 유지 블록(30)이 설치되어 있다. 유지 블록(30)에는 2개의 발열체(2A,2B)가 각각 삽입되어 고정 부착되는 슬릿이 형성되어 있으며, 2개의 발열체(2A,2B)를 원하는 간격으로, 또한 원하는 각도로 유지하고 있다. 유지 블록(30)의 끝단부에는 1조의 내부 리드선부(40)가 전기적으로 접속되어 있다. 이 내부 리드선부(40)는, 유지 블록(30)의 끝단부에 감겨 장착한 코일부(12)와, 스프링부(13)와, 몰리브덴박(15)에 접합된 리드선(14)에 의해 구성되어 있다. 내부 리드선부(40)와 1개의 외부 리드선(16)은 몰리브덴박(15)에 의해 전기적으로 접속되어 있고, 이 몰리브덴박(15)이 배열설치되어 있는 부분이 유리관(1)의 다른쪽(위쪽)의 밀봉부가 되고 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2의 적외선 전구에 있어서는, 2개의 평판형상의 발열체(2A,2B)가 유리관(1)의 단면에 있어서의 중심 선상에 정확하게 병설되어 있으며, 각각의 평면 부분이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있다. 즉, 도 7에 있어서는, 2개의 평판형상의 발열체(2A,2B)의 평면 부분이 상하 방향을 향하여 배열설치되고 있다. 따라서, 도 7에 나타내는 상태에서는, 적외선 전구의 유리관(1)에 있어서의 상하 방향으로 가장 많은 열량이 복사되어 피가열 물체를 상하 어느 하나의 위치에 배치함으로써, 상기 피가열 물체가 효율적으로 가열된다.
상기와 같이, 실시형태 2의 적외선 전구에 있어서는, 발열체의 어느 한쪽의 끝단부를 공통의 유지 블록으로 고정 부착하도록 구성하여, 각각의 발열체를 일정한 간격으로 유지하도록 구성하고 있다. 따라서, 실시형태 2의 적외선 전구에서는, 스페이서(4)를 발열체에 있어서의 한쪽 끝단측만에만 배열설치해도 되므로, 구성을 간단하게 하는 것이 가능해짐과 동시에, 외부 리드와의 접속점도 줄이는 것이 가능해진다.
≪실시형태 3≫
이하, 본 발명에 따른 실시형태 3의 가열장치에 대해서, 첨부한 도 8로부터 도 13을 이용하여 설명한다. 도 8은 실시형태 3의 가열장치의 열원의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 9는 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판을 나타내는 단면도이다. 도 10으로부터 도 13은 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판의 변형예를 나타내는 단면도이다.
실시형태 3의 가열장치는 상술한 실시형태 2의 적외선 전구를 열복사원으로서 이용한 것이다. 실시형태 3의 가열장치에서는, 상술한 실시형태 2의 적외선 전구에 있어서의 유리관의 배후에 반사판을 마련한 구성이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 적외선 전구는, 실시형태 2의 적외선 전구와 마찬가지로, 발열체(2A,2B)의 한쪽(도 8에 있어서의 위쪽)을 공통으로 유지한 구성이다. 실시형태 3의 설명 및 도면에 있어서, 실시형태 1 및 실시형태 2와 동일한 기능, 구성을 가진 것에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명은 생략한다. 또한, 실시형태 3에 있어서, 실시형태 1 및 실시형태 2에 있어서의 구성물과 동일한 것은 동일한 재료에 의해 형성되고 있다.
실시형태 3의 가열장치에 있어서의 적외선 전구에서는, 유리관(1)의 내부에 가늘고 긴 평판형상으로 형성된 2개의 발열체(2A,2B)가 배치되어 있고, 발열체(2A,2B)의 각 평면 부분이 동일 방향을 향하여 배열설치되어 있다. 이러한 발열체(2A,2B)의 한쪽 끝단(도 8에 있어서의 아래쪽 끝단부)에는 유지 블록(3)이 각각 고정 부착되고 있다. 유지 블록(3)은 스페이서(4)에 의해 원하는 간격으로 서로 유지되고 있으며, 유지 블록(3)의 끝단부에는 내부 리드선부(11)가 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 발열체(2A,2B)의 다른 끝단(도 8에 있어서의 위쪽 끝단부)에는, 2개의 발열체(2A,2B)를 소정간격으로, 고정 부착하는 유지 블록(30)이 설치되어 있다. 유지 블록(30)에는 2개의 발열체(2A,2B)가 각각 삽입되어 고정 부착되어 있으며, 2개의 발열체(2A,2B)를 원하는 간격으로, 또한 원하는 위치에 유지하고 있다. 유지 블록(30)의 끝단부에는 1조의 내부 리드선부(40)가 전기적으로 접속되고 있다.
실시형태 3의 가열장치에 있어서의 적외선 전구에서는, 2개의 평판형상의 발열체(2A,2B)가 유리관(1)의 단면에 있어서의 중심 선상에 정확하게 병설되어 있으며, 각각의 평면 부분이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있다. 따라서, 실시형태 3의 가열장치에 있어서, 2개의 발열체(2A,2B)의 각 평면 부분이 향하고 있는 방향에서 가장 많은 열량이 복사되도록 구성되어 있다.
실시형태 3의 가열장치는, 상기와 같이 구성된 적외선 전구를 열복사원으로서 배열설치되어 있으며, 그 적외선 전구의 발열체(2A,2B)의 각 평면 부분이 향하고 있는 두 방향 중 한 방향이 가열장치의 정면 방향이고, 다른 방향이 가열장치의 배면 방향이다. 도 8의 사시도에 있어서는, 발열체(2A,2B)에 대해서 오른쪽 전방이 정면 방향이며, 왼쪽 후방이 배면 방향이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 실시형태 3의 가열장치에서는, 적외선 전구의 발열체(2A,2B)의 배면 방향으로 발열체(2A,2B)의 하나의 평면 부분과 대향하도록 반사판(50)이 배열설치되어 있다. 또한, 적외선 전구의 발열체(2A,2B)의 정면 방향으로 발열체(2A,2B)의 다른 평면 부분과 대향하도록 피가열 물체(60)가 배열설치되어 있다.
도 9는 실시형태 3의 가열장치에서 이용되고 있는 반사판(50)의 형상을 나타내는 단면도이다. 실시형태 3에 있어서의 반사판(50)의 재료로서는, 반사율이 높은 알루미늄, 알루미늄 합금, 또는 스테인레스 등의 금속판, 혹은 내열성의 재료의 표면에 알루미늄, 질화 티탄, 니켈, 크롬 등의 금속 박막 형성 처리한 판재 등이 이용된다.
반사판(50)은, 적외선 전구의 발열체(2A,2B)의 배면 방향을 덮도록, 발열체(2A,2B)의 연이어 설치하는 방향(도 8에 있어서의 상하 방향)을 따라서 동일 단면을 가지며 형성되고 있다. 또한, 반사판(50)은, 발열체(2A,2B)의 연이어 설치하는 방향(길이방향)에 있어서, 적어도 발열체(2A,2B)를 덮도록, 발열체(2A,2B)보다 길게 형성되어 있다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 반사판(50)의 연이어 설치하는 방향(길이방향)으로 직교하여 절단한 단면 형상이, 그 중앙부분에는 정면 방향으로 돌출한 볼록부(50a)가 형성된 형상이다. 이 볼록부(50a)의 정점이 2개의 발열체(2A)와 (2B)의 중간점이 되도록 배치되어 있다. 반사판(50)이 상기와 같이 형성되어 있기 때문에, 발열체(2A,2B)로부터 배면 방향인 바로 뒤에 복사된 열선이 반사판(50)의 볼록부(50a)의 경사면에 의해 반사되어, 유리관(1)의 측방인 반사판(50)의 끝단부 근방을 조사하고, 가열장치의 정면 방향으로 반사된다. 따라서, 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판(50)은, 발열체(2A,2B)의 바로 뒤에 복사된 열선이, 발열체(2A,2B)에는 반사되지 않고, 발열체(2A,2B)가 존재하지 않는 위치에 반사되도록 구성되어 있다.
이 결과, 실시형태 3의 가열장치에 있어서, 발열체(2A,2B)의 정면 방향의 평면 부분으로부터 열복사된 열선과 함께, 발열체(2A,2B)의 배면 방향의 평면 부분으로부터 열복사된 열선이, 반사판(50)에 의해 적외선 전구의 정면 방향으로 복사되어, 가열장치의 정면 방향에 배치된 피가열 물체를 효율적으로 가열한다.
또한, 실시형태 3의 가열장치에서는, 발열체(2A,2B)의 배면 방향의 평면 부분으로부터 열복사된 열선이 반사판(50)의 가장자리 근방에 있어서 정면 방향에 평행하게 반사되도록 구성되어 있기 때문에, 발열체(2A,2B)의 정면 방향에 대향하여 배치되어 있는 가열판(60)을 광범위하게 가열하고 있다.
상기와 같이 구성된 실시형태 3의 가열장치는, 반사판(50)에 의해 발열체(2A,2B)로부터의 열복사를 확실하게 정면 방향에 반사시키고, 피가열 물체(60)를 원하는 온도로 신속하게 효율적으로 가열하는 것이 가능해진다.
한편, 실시형태 3의 설명에서는, 2개의 발열체의 평면 부분을 동일 방향을 향해서 동일 직선상에 배치, 즉 발열체의 각도를 0°로 배치한 가열장치에 대하여 설명했지만, 2개의 발열체에 각도를 붙여 배치했을 경우에는, 발열체의 배면으로부터의 열복사가 정면 방향으로 반사되도록, 발열체의 각도에 따라 반사판의 형상을 설계 변경하면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 가열장치의 사양에 따라 발열체의 갯수를 3개 이상으로 하는 것도 가능하고, 그 경우에도 발열체의 배치에 따라 반사판의 형상을 설계 변경하면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
도 10으로부터 도 13은 실시형태 3의 가열장치에 있어서의 반사판의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 10으로부터 도 13은, 발열체의 연이어 설치하는 방향(길이방향)에 직교하여 절단한 단면도이다. 이들 변형예에 있어서 실시형태 3과 동일한 기능, 구성을 가진 것에 대해서는 동일한 재료로 형성되어 있으며, 그들에는 동일한 부호를 부여하고, 설명은 생략한다.
도 10에 나타내는 반사판(51)은, 이 반사판(51)의 연이어 설치하는 방향과 직교하여 절단한 단면 형상이, 실질적으로 포물선 형상이며, 유리관(1)의 중심점의 위치와 포물선의 초점 F의 위치가 동일해지도록 구성되어 있다. 즉, 2개의 발열체(2A)와 (2B)와의 사이의 중간 위치{2개의 발열체(2A,2B)에 의해 구성된 발열체군에 있어서의 발열 중심 위치}에 반사판(51)의 포물선 형상의 초점 F의 위치가 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 적외선 전구의 유리관(1)의 배면측에 복사된 열선이 적외선 전구의 정면 방향에 평행하게 복사된다. 이 결과, 유리관(1)의 정면측에 배치된 피가열 물체(60)는 효율적으로 가열된다. 한편, 이 때 발열체 (2A, 2B)의 배면도로부터 바로 뒤에 복사된 열선의 일부는, 발열체 자체에 반사되어, 발열체 자체를 가열하여, 도 9에 나타낸 반사판(50)을 이용했을 경우에 비해서 발열체가 높은 온도가 된다. 따라서, 도 10에 나타낸 반사판(51)을 이용했을 경우에는 보다 지향성이 높고, 높은 온도의 가열이 가능한 가열장치가 된다.
도 11에 나타내는 반사판(52)은, 이 반사판(52)의 연이어 설치하는 방향과 직교하여 절단한 단면 형상이, 실질적으로 2개의 포물선을 조합하여 구성되어 있고, 각각의 포물선의 초점 F1, F2의 위치에 각 발열체(2A,2B)의 중심이 배치되어 있다. 따라서, 반사판(52)의 중앙 부분에는 볼록부(52a)가 형성되고 있다. 이 볼록부(52a)의 정점이 2개의 발열체(2A)와 (2B)와의 중간점에 형성되고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 적외선 전구의 각 발열체(2A,2B)의 배면도로부터 복사된 열선이 적외선 전구의 정면 방향에 평행하게 복사된다. 이 결과, 발열체(2A,2B)를 봉입한 유리관(1)의 정면측에 배치된 피가열 물체(60)는 효율적으로 가열된다. 한편, 이 때 발열체(2A,2B)의 배면도로부터 바로 뒤에 복사된 열선은, 발열체 자체에 반사되어, 발열체 자체를 가열하여, 도 9에 나타낸 반사판(50)을 이용했을 경우에 비해서 발열체가 높은 온도가 된다. 따라서, 도 11에 나타낸 반사판(52)을 이용했을 경우에는 보다 지향성이 높고, 높은 온도의 가열이 가능한 가열장치가 된다.
도 11에 나타낸 구성에 있어서 2개의 발열체(2A)와 (2B)의 각 중심간의 거리를 P1로 하고, 도 10에 나타낸 구성에 있어서 발열체(2A,2B)의 정면측과 배면측을 나누는 초점 F의 위치의 연장선상의 반사판(51)의 길이를 P0로 하면, 도 11에 나타낸 구성에 있어서 발열체(2A,2B)의 정면측과 배면측을 나누는 초점, F1, F2의 위치의 연장선상의 반사판(52)의 길이는, (P1+P0)이 된다. 즉, 도 11에 나타낸 반사판(52)에 있어서는, 도 10에 나타낸 반사판(51)에 비해서, 정면측에 평행하게 폭넓게 복사되도록 구성되어 있다.
도 12에 나타내는 반사판(53)은, 이 반사판(53)의 연이어 설치하는 방향과 직교하여 절단한 단면 형상이, 그 중앙부분에 정면측이 돌출한 볼록면부(53a)를 가진 실질적으로 포물선 형상이고, 유리관(1)의 중심점의 위치와 포물선의 초점 F의 위치가 동일하게 되도록 구성되어 있다. 즉, 2개의 발열체(2A)와 (2B)와의 사이의 중간 위치(각 발열체의 발열 중심 위치)에 반사판(53)의 포물선 형상의 초점 F의 위치가 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 적외선 전구의 유리관(1)의 배면측에 복사된 대부분의 열선이 적외선 전구의 정면 방향에 평행하게 복사됨과 동시에, 발열체(2A,2B)의 배면측으로부터 바로 뒤로 복사된 열선은 볼록면부(53a)에 반사되어 비산한다. 이 결과, 유리관(1)의 정면측에 배치된 피가열 물체(60)는 넓은 범위가 효율적으로 가열된다.
도 13에 나타내는 반사판(54)은, 이 반사판(54)의 연이어 설치하는 방향과 직교하여 절단한 단면 형상이, 그 중앙부분에서 발열체(2A,2B)의 평면 부분과 대향하는 부분에 요철부(54a)를 가진 실질적으로 포물선 형상이며, 유리관(1)의 중심점의 위치와 포물선의 초점 F의 위치가 동일해지도록 구성되어 있다. 즉, 2개의 발열체(2A)와 (2B)와의 사이의 중간 위치에 반사판(54)의 포물선 형상의 초점 F의 위치가 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 적외선 전구의 유리관(1)의 배면측에 복사된 대부분의 열선이 적외선 전구의 정면 방향에 평행하게 복사됨과 동시에, 발열체(2A,2B)의 배면도로부터 바로 뒤에 복사된 열선은 요철부(54a)에 난반사되어 비산한다. 이 결과, 유리관(1)의 정면측에 배치된 피가열 물체(60)는 넓은 범위에서 효율적으로 가열된다.
상기와 같이, 도 12 및 도 13에 나타낸 구성에 있어서, 반사판의 중앙부분(발열체와 대향하는 부분)에 볼록면부(53a) 혹은 요철부(54a)를 형성함으로써, 볼록면부(53a) 또는 요철부(54a)에서 난반사한 열선이 2차복사로 하여 피가열 물체(60)를 넓은 범위에서 가열할 수 있다. 이 결과, 발열체(2A,2B)의 평면 부분에서 정면측에 복사된 지향성 있는 1차복사와, 반사판(53,54)에 의한 난반사를 포함한 2차복사에 의해, 피가열 물체(60)의 가열면을 광범위하게 높은 효율로 가열하는 것이 가능해진다.
한편, 도 10으로부터 도 13에 나타낸 구성에 있어서는, 가열장치의 사양에 따라 발열체의 개수를 3개 이상으로 하는 것도 가능하고, 그 경우에도 발열체의 배치에 따라 반사판의 형상을 설계 변경하면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
도 14는, 상기와 같이 구성된 적외선 전구와 반사판을 열원으로서 구성한 가열장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 14에 나타내는 가열장치에서는, 하우징(80)의 내부에 반사판(50) 및 적외선 전구(90)가 배열설치되어 있다. 여기서 나타낸 반사판(50) 및 적외선 전구(90)는, 상술한 도 8에 나타낸 반사판(50) 및 적외선 전구와 동일한 구성이다. 또한, 가열장치로서는, 상술한 도 10으로부터 도 13에 나타낸 적외선 전구와 반사판(51,52,53) 또는 (54)를 열원으로서 설치하는 것도 가능하다.
상기와 같이 적외선 전구와 가열판을 열원으로 한 가열장치는, 광범위한 가열, 평행 열선에 의한 가열, 원하는 난반사에 의한 불균일이 없는 가열, 및 효율이 높은 가열을 실시할 수 있어, 피가열 물체와 사용 환경에 따른 범용성이 높은 가열장치가 된다.
여기서, 가열장치란, 난방용 스토브 등의 복사전기난방기, 조리가열 등의 조리기, 식품 등의 건조기, 복사기, 팩시밀리, 프린터 등에 있어서의 토너 정착 등의 전자장치 및 단시간에 높은 온도로 가열할 필요가 있는 장치를 포함한다.
≪실시형태 4≫
이하, 본 발명에 따른 실시형태 4의 가열장치에 대해서, 첨부한 도 15를 이용하여 설명한다. 도 15는 실시형태 4의 가열장치의 열원의 구조를 나타내는 사시도이다.
실시형태 4의 가열장치는 상술한 실시형태 2의 적외선 전구를 열복사원으로서 이용한 것이다. 실시형태 4의 가열장치에서는, 상술한 실시형태 2의 적외선 전 구에 있어서의 유리관의 배면측에 반사막을 형성한 구성이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 실시형태 4의 가열장치에 있어서의 적외선 전구는, 실시형태 2의 적외선 전구와 마찬가지로, 발열체(2A,2B)의 한쪽(도 15에 있어서의 위쪽)을 공통으로 한 구성이다. 실시형태 4의 설명 및 도면에 있어서, 실시형태 1로부터 실시형태 3과 동일한 기능, 구성을 가진 것에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명은 생략한다. 또한, 실시형태 4에 있어서, 실시형태 1로부터 실시형태 3에 있어서의 구성물과 동일한 것에는 동일한 재료에 의해 형성되어 있다.
실시형태 4의 가열장치에 있어서의 적외선 전구에서는, 유리관(1)의 내부에 가늘고 긴 평판형상으로 형성된 2개의 발열체(2A,2B)가 각 평면 부분이 동일한 방향을 향해 배열설치되어 있고, 이들 발열체(2A,2B)의 한쪽 끝단(도 15에 있어서의 아래쪽 끝단부)에는 유지 블록(3)이 각각 고정 부착되어 있다. 유지 블록(3)은 스페이서(4)에 의해 원하는 간격으로 서로 유지되고 있으며, 유지 블록(3)의 끝단부에는 내부 리드선부(11)가 전기적으로 접속되고 있다. 한편, 발열체(2A,2B)의 다른 끝단(도 15에 있어서의 위쪽 끝단부)에는, 2개의 발열체(2A,2B)를 소정간격으로 고정 부착하는 유지 블록(30)이 설치되어 있다. 유지 블록(30)에는 2개의 발열체(2A,2B)가 각각 삽입되어 고정 부착되고 있으며, 2개의 발열체(2A,2B)를 원하는 간격으로, 또한 원하는 위치에 유지하고 있다. 유지 블록(30)의 끝단부에는 1조의 내부 리드선부(40)가 전기적으로 접속되고 있다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 실시형태 4에 있어서의 적외선 전구의 유리관(1)의 배면 측에는 반사막(70)이 형성되어 있다. 이 반사막(70)에 의해, 발열 체(2A,2B)의 배면측으로부터 복사된 열선이 반사되어 유리관(1)의 정면측에 복사되고 있다. 유리관(1)의 정면측에 배열설치된 피가열 물체(60)로서의 가열판이, 발열체(2A,2B)로부터 복사된 열선에 의해 가열된다.
발열체(2A,2B)는, 유리관(1)의 실질적인 원통형 부분의 중심부분에 배열설치되어 있고, 2개의 발열체(2A)와 (2B)의 중간 위치에 유리관(1)의 연이어 설치하는 방향의 중심선이 배치되어 있다. 유리관(1)의 배면측에 형성된 반사막(70)은, 발열체(2A,2B)의 측면에 대향하는 위치까지, 즉 단면 형상에서 대략 반원형으로 형성되고 있다. 실시형태 4에서는, 반사막(70)이 발열체(2A,2B)의 측면에 대향하는 위치까지 형성한 예로 나타내었지만, 적어도 발열체(2A,2B)의 배면측의 평면 부분에 대향하는 위치에 형성되어 있으면 된다.
반사막(70)은, 반사율이 높은 물질에 의해 형성되고 있으며, 실시형태 4에서는, 유리관(1)의 외벽에 금을 포함한 박을 전사한 후 소성하여 제작하였다.
상기와 같이 구성된 실시형태 4의 가열장치에 있어서의 적외선 전구에서는, 유리관(1)에 형성한 반사막(70)에 의해 발열체(2A,2B)의 배면측으로부터 복사된 열선이 확실하게 발열체(2A,2B) 및 정면측에 반사되고, 유리관(1)의 정면측에 배열설치된 피가열 물체(60)에 복사 강도가 높은 가열을 실시할 수 있다.
발명자들의 실험에 의하면, 발열체(2A,2B)에 동일한 전압을 인가했을 때의 발열체 자체의 온도는, 반사막(70)을 형성하지 않은 경우가 1100℃이고, 반사막(70)을 형성했을 경우가 1200℃였다. 따라서, 유리관(1)에 반사막(70)을 형성함으로써, 발열체 자체를 높은 에너지복사체로 하는 것이 가능하다.
또한, 실시형태 4의 가열장치는, 유리관(1)의 주위에 반사판이 설치되지 않고, 발열체 근방에 반사막(70)이 형성된 구성이기 때문에, 반사판에 의해 열복사를 반사하는 구성에 비해서, 발열체로부터의 열손실을 줄이는 것이 가능하다.
한편, 실시형태 4에서는, 반사막(70)이 유리관(1)의 외벽에 금을 포함한 박을 전사한 후 소성하여 제작한 예로 설명했지만, 본 발명은 이 예에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 질화티탄, 알루미늄, 니켈, 크롬, 산화알루미늄 등 반사율이 높은 물질로 제작해도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기와 같이 구성된 반사막(70)을 가진 적외선 전구를 열원으로서 구성한 가열장치에서는, 상술한 도 15에 나타낸 바와 같이 하우징의 내부에 반사막(70)을 가진 적외선 전구를 배열설치함으로써, 광범위하고 고효율의 가열, 및 열손실의 적은 가열이 가능해져, 피가열 물체와 사용 환경에 따른 범용성이 높은 가열장치를 실현할 수 있다.
여기서, 가열장치란 난방용 스토브 등의 복사전기난방기, 조리가열 등의 조리기, 식품 등의 건조기, 복사기, 팩시밀리, 프린터에 있어서의 토너 정착 등의 전자장치, 및 단시간에 높은 온도로 가열할 필요가 있는 장치를 포함한다.
≪실시형태 5≫
이하, 본 발명에 따른 실시형태 5의 가열장치에 대하여 첨부한 도 16을 이용하여 설명한다. 도 16은 실시형태 5의 가열장치의 가열원의 구조를 나타내는 사시도이다.
실시형태 5의 가열장치는 상술한 실시형태 2의 적외선 전구를 열복사원으로 서 이용한 것이다. 실시형태 5의 가열장치에서는, 상술한 실시형태 2의 적외선 전구에 있어서의 유리관의 주위에 통체를 배열설치한 구성이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 실시형태 5의 가열장치에 있어서의 적외선 전구는, 실시형태 2의 적외선 전구와 마찬가지로, 발열체(2A,2B)의 한쪽(도 16에 있어서의 위쪽)을 공통으로 한 구성이다. 실시형태 5의 설명 및 도면에 있어서, 실시형태 1로부터 실시형태 3과 동일한 기능, 구성을 가진 것에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명은 생략한다. 또한, 실시형태 5에 있어서, 실시형태 1로부터 실시형태 3에 있어서의 구성물과 동일한 것에는 동일한 재료에 의해 형성되고 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 실시형태 5의 가열장치에 있어서의 가열원은, 적외선 전구와, 그 적외선 전구의 주위를 덮도록 배치된 통형상의 통체(100)에 의해 구성되어 있다. 이 통체(100)는 사용 목적에 따라 재질이 선택된다.
식품 가열의 경우에는, 통체(100)는 유리관으로 형성되어 있고, 발열체(2A,2B)의 평면 부분으로부터의 열복사가 투과하는 구성으로 한다. 이와 같이, 유리관(1)의 주위에 통체(100)를 설치함으로써, 식품 가열시에 발생하는 조미료, 육즙 등이 비산해도, 그 비산물이 적외선 전구에 직접 접하는 경우가 없다.
만약, 적외선 전구에 높은 온도의 조미료나 육즙이 직접 접하면 유리관(1)의 표면에 실투(devitrification)를 일으켜, 유리관(1)이 갈라진다고 하는 문제가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 실시형태 5의 가열장치에서는, 상기와 같은 문제가 완전히 방지되고 있어, 장기 수명화를 도모할 수 있다.
실시형태 5의 가열장치를 복사기나 팩시밀리나 프린터 등의 전자 장치에 있 어서의 토너 정착에 이용했을 경우, 통체(100)를 정착용 로울러로 하여 적외선 전구를 그 내부에 배열설치한다. 이와 같이 전자장치를 구성함으로써, 상기 전자장치는 적외선 전구내의 발열체(2A,2B)의 평면 부분으로부터의 지향성이 높은 열복사가 토너 정착장치의 정착 부분을 조사하도록 구성하는 것이 가능해져, 그 정착 부분에 효율적으로 가열하는 구성으로 할 수 있다. 이렇게 지향성이 높고, 원하는 온도까지의 기동이 빠른 적외선 전구를 이용함으로써, 상기 전자장치는 정착면을 중점적으로 가열할 수 있는 동시에, 기기의 기동, 및 대기시 등에 있어서 효율적으로 대응할 수 있다.
상기와 같이, 지향성이 높은 열복사를 실시할 수 있는 적외선 전구와 이 적외선 전구의 주위에 목적에 따라 구성이 다른 통체(100)를 설치함으로써, 적외선 전구의 보호를 도모할 수 있는 동시에, 기동이 빠르고 가열 효율이 높은 가열장치를 제공할 수 있다.
여기서, 가열장치란 난방용 스토브 등의 복사전기난방기, 조리 가열 등의 조리기, 식품 등의 건조기, 토너 정착 등의 전자장치 등이다.
≪실시형태 6≫
이하, 본 발명에 따른 실시형태 6의 가열장치에 대하여 첨부한 도 17을 이용하여 설명한다. 도 17은 실시형태 6의 가열장치의 가열방법을 나타내는 회로도이다.
실시형태 6의 가열장치는 상술한 실시형태 1의 적외선 전구를 열복사원으로서 이용하여, 그 열복사의 제어방법을 특징으로 하는 것이다. 이하, 적외선 전구 에 설치되어 있는 2개의 발열체(2A,2B)를 제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)로서 설명한다.
도 17에 나타내는 회로도는, 실시형태 6의 가열장치에 있어서의 적외선 전구의 통전 제어방법을 나타내는 도면으로, 실시형태 6의 가열장치에 있어서의 적외선 전구의 제어회로를 나타내고 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 실시형태 6에 있어서의 적외선 전구의 제1 발열체(2A)의 양 끝단에 접속된 외부 리드선(9A)에 제1 외부 단자(110)와 제2 외부 단자(111)가 설치되어 있다. 또한, 실시형태 6에 있어서의 적외선 전구의 제2 발열체 (2B)의 양 끝단에 접속된 외부 리드선(9B)에 제 3 외부 단자(112)와 제 4 외부 단자(113)가 설치되어 있다.
또한, 실시형태 6의 가열장치에 있어서의 제어회로에는, 전원 V에 접속된 3개의 전원 단자(115,116,117)가 설치되어 있다. 제1 전원 단자(115)는 제1 외부 단자(110)와 제3 외부 단자(112)의 양쪽 모두 동시에 접속하거나, 또는 제1 외부 단자(110)에만 접속할 수 있도록 구성되어 있다. 제2 전원 단자(116)는 제2 외부 단자(111)와 제4 외부 단자(113)의 양쪽 모두 동시에 접속할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 제3 전원 단자(117)은, 제1 전원 단자(115)가 제1 외부 단자(110)에만 접속하고 있을 때, 제 3 외부 단자(112)에만 접속할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제1 발열체(2A)의 제2 외부 단자(111)와 제2 발열체(2B)의 제 4 외부 단자(113)는, 서로 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 제어회로에 있어서, 적외선 전구에 있어서의 제1 발열체(2A) 와 제2 발열체(2B)의 통전 제어는, 이하와 같이 이루어진다.
[병렬 통전 제어]
제1 발열체(2A)와 제2 발열체 (2B)를 병렬로 흐르게 하는 경우, 제1 발열체(2A)의 제1 외부 단자(110)와 제2 발열체 (2B)의 제3 외부 단자(112)가 제1 전원 단자(115)에 접속된다. 동시에, 제1 발열체(2A)의 제2 외부 단자(111)와 제2 발열체(2B)의 제4 외부 단자(113)는, 제2 전원 단자(116)에 접속된다. 이와 같이 제어회로가 접속됨으로써, 예를 들면 제1 발열체(2A)와 제2 발열체 (2B)의 사양이 함께 100V의 인가로 소비 전력 500W이면, 전원 V에 의해 100V를 통전시키면 적외선 전구의 소비 전력은 1000W가 된다. 또한, 제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)의 각각이 100V 인가시의 발열체 온도가 1100℃이면, 제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)의 양쪽 모두 발열체 온도 1100℃에서 각각이 열복사한다.
[직렬 통전 제어]
제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)를 직렬로 흐르게 하는 경우, 제1 발열체(2A)의 제1 외부 단자(110)가 제1 전원 단자(115)에 접속된다. 동시에, 제1 발열체(2A)의 제2 외부 단자(111)와 제2 발열체 (2B)의 제 4 외부 단자(113)가 서로 전기적으로 접속된다. 그리고, 제2 발열체(2B)의 제3 외부 단자(112)가 제3 전원 단자(117)에 접속된다. 이와 같이 제어회로가 접속됨으로써, 제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)가 상기 사양을 가진 경우, 전원 V에 의해 100V를 통전시키면 적외선 전구의 소비 전력은 500W가 된다. 또한, 제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)의 각각이 100V 인가시의 발열체 온도가 1100℃인 것을 이용했을 경우, 제1 발열체(2A)와 제2 발열체(2B)의 양쪽 모두 발열체 온도 약 700℃에서 각각이 열복사되었다.
[단독 통전 제어]
예를 들면, 제1 발열체(2A)만을 단독으로 흐르게 하는 경우, 제1 발열체(2A)의 제1 외부 단자(110)가 제1 전원 단자(115)에 접속된다. 동시에, 제1 발열체(2A)의 제2 외부 단자(111)가 제2 전원 단자(116)에 접속된다. 이때, 제2 발열체(2B)에는 전압이 인가되지 않는 상태이다. 이와 같이 제어회로가 접속됨으로써, 제1 발열체(2A)가 상기 사양을 가진 경우, 전원 V에 의해 100V를 통전시키면 적외선 전구의 소비 전력은 500W가 된다. 또한, 제1 발열체(2A)는 발열체 온도 1100℃에서 열복사한다.
상기와 같이, 3개의 전원 단자를 형성함으로써, 적외선 전구내에 대해서 동일 입력이어도 통전 회로의 선택에 의해, 발열체 온도를 변경하여, 조정 가열이 가능하다. 따라서, 실시형태 6의 가열장치에서는, 발열체의 평면 부분을 원하는 방향으로 하는 동시에 통전 제어를 실시함으로써, 뛰어난 열복사의 지향성을 가지며, 피가열장치에 대응하여 용이하게 가열 온도를 제어하는 것이 가능하다.
한편, 실시형태 6의 가열장치는 실시형태 1의 적외선 전구를 이용해 열복사의 제어를 실시한 예로 설명했지만, 본 발명은 이들 제어방법에 한정되는 것은 아니고 상술한 실시형태 2로부터 실시형태 5의 적외선 전구를 열복사원으로서 이용하여, 그 열복사의 제어를 실시하는 것도 가능하다. 그렇게 구성하는 경우에는, 도 17에 나타낸 제2 전원 단자(116)를 적외선 전구의 한쪽의 끝단부로부터 도출하고 있는 1개의 외부 리드선(도 8의 부호 16으로 나타낸다)에 접속 가능하도록 구성하면 좋다.
또한, 실시형태 6의 가열장치에 있어서, 통전 제어를 실시하는 경우에 그 선택 조건으로서 온도 제어를 가미하는 것도 가능하다. 온도 제어로서 예를 들면 자동온도 조절장치 등의 온도 검지 수단을 이용한 온 오프 제어, 정확한 온도를 감지하는 온도 감지 센서를 이용한 입력 전원의 위상 제어, 또한 통전율 제어, 제로 크로스 제어 등을 단독으로, 혹은 그들을 조합하여 실시함으로써, 고정밀도의 온도 관리가 가능한 가열장치를 실현할 수 있다. 따라서, 이렇게 구성된 실시형태 6의 가열장치에 의하면, 발열체의 평면 부분의 지향성 제어와 통전 제어에 의해, 복사 특성이 뛰어난 가열과 고정밀도의 온도 관리가 가능해진다.
이상의 각 실시형태의 설명에 의해 분명히 한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 방사율이 높고 복사 에너지량이 많은 탄소계 저항체인 복수의 발열체를 원하는 위치 및 원하는 각도로 정확하게 배치하여, 유리관 내에 밀봉함으로써, 발열체로부터 피가열 물체의 방향으로 복사되는 1차복사를 높은 효율로 실시할 수 있다. 또한, 본 발명의 적외선 전구에서는, 원하는 형상을 가진 반사판 또는 반사막을 형성하여, 발열체로부터 피가열 물체의 방향으로 복사되는 1차복사를 높이는 동시에, 피가열 물체의 방향과 다른 방향으로 발열체로부터 복사된 열을 높은 효율로 반사시켜 피가열 물체에의 2차복사를 높일 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기와 같이 구성된 적외선 전구를 열원으로서 가열장치에 배열설치함으로써, 피가열 물체를 원하는 온도로 신속하게 가열하는 효율이 높은 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 적외선 전구는, 병설된 복수의 발열체에 있어서의 평면이 확실하게 동일 방향을 향하도록 배열설치되어 있기 때문에, 발열체로부터의 열복사가 지 향성을 가지고 있으며, 발열체로부터의 1차복사열로 효율적으로 피가열 물체를 가열할 수 있다.
본 발명의 적외선 전구는, 병설된 복수의 발열체에 있어서의 평면이 기준면에 대해서 소정 각도를 가지며 배열설치되어 있기 때문에, 발열체로부터의 열복사를 원하는 방향으로 지향성을 높게, 또한 높은 효율로 실시할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 병설된 복수의 발열체에 있어서의 평면이 확실하게 동일 방향을 향하도록 배열설치되어 있기 때문에, 발열체로부터의 열복사가 지향성을 가지고 있어, 발열체로부터의 1차복사열을 피가열 물체에 대해서 높은 효율로 실시할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 반사판의 일부를 발열체로부터의 열복사가 상기 발열체를 조사하지 않도록 구성하고, 발열체에 대한 반사판에 의한 2차 가열을 억제하여, 발열체의 비정상인 온도 상승을 방지하여 발열체의 안정성을 도모할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 발열체의 실질적인 발열 중심점이 포물선의 초점의 위치에 배치되어 있기 때문에, 발열체로부터 복사되어서 반사판에 의해 반사된 열선이 장치 정면에 평행하게 되어 복사되고, 광범위한 평행복사에 의해 효율적으로 피가열 물체를 가열할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 유리관에 설치된 반사막에 의해 발열체로부터의 열선을 반사하도록 구성하고, 발열체로부터 발한 복사열을 효율적으로 복사함과 동시에, 발열체의 평면으로부터 동일 방향으로 높은 에너지가 복사되어 피가열체를 높은 온도로 가열할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 발열체를 덮는 통체가 설치되어 있기 때문에, 피가열물 등으로부터 발하는 이물질, 예를 들면 육즙, 조미료 등이 통체에 차단되어 직접 적외선 전구에 접하는 경우가 없고, 적외선 전구 표면의 열화에 의한 파손, 단선을 방지하여, 수명이 긴 장치로 할 수 있다. 또한, 발열체를 덮는 통체를 토너 정착 로울러로 했을 경우에는, 토너 정착 로울러와 종이가 접하는 부분을 효율적으로 가열할 수 있는 전자장치를 구축할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 1개의 적외선 전구에 있어서 복수개의 발열체에 개별적으로 설치된 외부 단자를 선택적으로 접속하여, 복수의 발열체의 직렬, 병렬, 혹은 단독의 통전 상태로 할 수 있어, 동일정격에 대해 입력 전력량, 발열체의 온도를 용이하게 변경할 수 있다.
본 발명의 가열장치는, 제어회로에 있어서 온 오프 제어, 통전율 제어, 위상 제어, 및 제로 크로스 제어의 각각의 회로를 단독, 혹은 적어도 둘을 조합하여 구성함으로써, 정밀도 높은 온도 제어가 가능한 가열장치가 된다.
본 발명의 가열장치는, 발열체의 재질이 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체를 이용하고 있기 때문에, 1차 복사에 의해 피가열 물체를 확실하게 조사하여, 복사 효율이 높은 가열장치를 구성할 수 있다.
발명을 어느 정도 상세하게 바람직한 형태에 대하여 설명했지만, 이 바람직한 형태의 현 개시내용은 구성의 세부에서 변화시킬 수 있는 것으로, 각 요소의 조합이나 순서의 변화는 청구된 발명의 범위 및 사상을 일탈하지 않고 실현할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 적외선 전구를 열원으로서 이용한 가열장치는, 예를 들면 전기난방기(스토브 등), 전기 조리기, 전자장치 등의 가열부로서 이용할 수 있고, 뛰어난 가열 기능을 가지며 유용하다.

Claims (26)

  1. 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체,
    상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단,
    상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관 및
    상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부를 구비하고,
    상기 발열체 유지수단은,
    열전도성을 가진 재료로 제작되며, 상기 발열체를 삽입 고정하기 위한 슬릿을 가진 유지 블록과,
    절연재료로 제작되며, 상기 유지 블록을 원하는 간격과 원하는 각도로 끼워 맞추기 위한 절개 부분을 가지는 스페이서를 포함하는 적외선 전구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체는, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이 실질적으로 다각형이고, 각 발열체에 있어서의 최대 면적을 가진 평면이 원하는 방향을 향하도록 배열설치된 적외선 전구.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체는, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면의 단면이 직선과 원호로 구성되어 있으며, 각 발열체에 있어서의 평면이 원하는 방향을 향하도록 배열설치된 적외선 전구.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체가 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체인 적외선 전구.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체가 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 고형의 탄소계 발열체인 적외선 전구.
  6. 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체와,
    상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 원하는 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단과,
    상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관과,
    상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부 및
    상기 발열체에 있어서의 평면에 대향하도록 배열설치된 반사판을 구비하고,
    상기 발열체 유지수단은,
    열전도성을 가진 재료로 제작되며, 상기 발열체를 삽입 고정하기 위한 슬릿을 가진 유지 블록과,
    절연재료로 제작되며, 상기 유지 블록을 원하는 간격과 원하는 각도로 끼워 맞추기 위한 절개 부분을 가지는 스페이서를 포함하는 가열장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이, 반사면의 중앙 부분에서 발열판의 평면에 대향하는 방향으로 돌출한 볼록부를 가진 가열장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 반사면에 형성된 볼록부는, 발열체로부터의 열선이 상기 발열체를 조사하지 않도록 구성된 가열장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이 포물선이며, 복수의 발열체에 의해 구성된 발열체군에 있어서의 실질적인 발열 중심점의 위치가 상기 포물선의 초점의 위치가 되도록 배열설치된 가열장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이 복수의 포물선을 조합한 형상이며, 각 포물선의 초점의 위치에 각 발열체에 있어서의 실질적인 발열 중심점이 배열설치된 가열장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이, 반사면의 중앙 부분에서 발열판의 평면에 대향하는 방향으로 돌출한 볼록면을 가지며, 상기 볼록면에 의해 상기 발열체로부터의 열선을 난반사시키도록 구성한 가열장치.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 반사판은, 그 길이방향에 직교하여 절단한 단면 형상이, 반사면의 중앙 부분에서 발열판의 평면에 대향하는 위치에 요철면을 가지며, 상기 요철면에 의해 상기 발열체로부터의 열선을 난반사시키도록 구성한 가열장치.
  13. 제 6 항에 있어서, 복수의 발열체의 각각 접속된 복수의 외부 단자와,
    전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
    상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하고, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비한 가열장치.
  14. 제 6 항에 있어서, 복수의 발열체의 각각 접속된 복수의 외부 단자와,
    전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
    상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하고, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비하고,
    상기 제어회로가 온 오프 제어, 통전율 제어, 위상 제어, 및 제로 크로스 제어 각각의 회로를 단독, 혹은 적어도 둘을 조합하여 구성한 가열장치.
  15. 제 6 항에 있어서, 발열체가 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체인 가열장치.
  16. 제 6 항에 있어서, 발열체가 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 고형의 탄소계 발열체인 가열장치.
  17. 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며, 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체와,
    상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 원하는 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단과,
    상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관과,
    상기 발열체와 전기적으로 접속되어, 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부 및
    상기 유리관에서, 상기 발열체의 평면에 대향하는 위치에 형성된 반사막을 구비하고,
    상기 발열체 유지수단은,
    열전도성을 가진 재료로 제작되며, 상기 발열체를 삽입 고정하기 위한 슬릿을 가진 유지 블록과,
    절연재료로 제작되며, 상기 유지 블록을 원하는 간격과 원하는 각도로 끼워 맞추기 위한 절개 부분을 가지는 스페이서를 포함하는 가열장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 복수의 발열체의 각각 접속된 복수의 외부 단자와,
    전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
    상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하고, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비한 가열장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 복수의 발열체의 각각 접속된 복수의 외부 단자와,
    전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
    상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하고, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비하고,
    상기 제어회로가 온 오프 제어, 통전율 제어, 위상 제어, 및 제로 크로스 제어 각각의 회로를 단독, 혹은 적어도 둘을 조합하여 구성한 가열장치.
  20. 제 17 항에 있어서, 발열체가 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체인 가열장치.
  21. 제 17 항에 있어서, 발열체가 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 고형의 탄소계 발열체인 가열장치.
  22. 적어도 하나의 평면을 가진 가늘고 긴 형상을 가지며 전압의 인가에 의해 발열하는 복수의 발열체와,
    상기 발열체의 각각을 원하는 간격을 두고 병설하고, 상기 발열체에 있어서의 각 평면이 동일 방향을 향하도록 배열설치하는 발열체 유지수단과,
    상기 발열체와 상기 발열체 유지수단을 내부에 밀봉하는 유리관과,
    상기 발열체와 전기적으로 접속되어 상기 유리관의 밀봉 부분으로부터 도출한 리드선부, 및
    상기 발열체를 덮도록 배치된 원통형의 통체를 구비하고,
    상기 발열체 유지수단은,
    열전도성을 가진 재료로 제작되며, 상기 발열체를 삽입 고정하기 위한 슬릿을 가진 유지 블록과,
    절연재료로 제작되며, 상기 유지 블록을 원하는 간격과 원하는 각도로 끼워 맞추기 위한 절개 부분을 가지는 스페이서를 포함하는 가열장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 복수의 발열체의 각각 접속된 복수의 외부 단자와,
    전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
    상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하고, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비한 가열장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 복수의 발열체의 각각 접속된 복수의 외부 단자와,
    전원에 접속된 복수의 전원 단자와,
    상기 외부 단자와 상기 전원 단자를 선택적으로 접속하고, 상기 발열체를 직렬, 병렬 또는 단독으로 접속된 구성으로 하는 제어회로를 더 구비하고,
    상기 제어회로가 온 오프 제어, 통전율 제어, 위상 제어, 및 제로 크로스 제어 각각의 회로를 단독, 혹은 적어도 둘을 조합하여 구성한 가열장치.
  25. 제 22 항에 있어서, 발열체가 탄소계 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 탄소계 발열체인 가열장치.
  26. 제 22 항에 있어서, 발열체가 탄소계 물질과 저항 조정 물질을 포함하고, 소성에 의해 형성된 고형의 탄소계 발열체인 가열장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101105541B1 (ko) 2011-12-09 2012-01-16 강석준 적외선 전구 및 가열장치

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4362337B2 (ja) * 2003-09-10 2009-11-11 パナソニック株式会社 赤外線電球、加熱装置及び電子装置
JP5268365B2 (ja) * 2005-02-04 2013-08-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 脈管幾何形状及び流れ特性を決定するシステム
JP4741929B2 (ja) * 2005-10-25 2011-08-10 パナソニック株式会社 赤外線電球及び加熱装置
US7747147B2 (en) 2005-11-02 2010-06-29 Panasonic Corporation Heating unit and heating apparatus
JP2008135313A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発熱体ユニット及び加熱装置
JP2008218267A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発熱体ユニット及び加熱装置
JP2008257946A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加熱ユニットおよび加熱装置
US20110044736A1 (en) * 2008-05-09 2011-02-24 Panasonic Corporation Heat generating unit and heating apparatus
US8538249B2 (en) 2009-10-20 2013-09-17 General Electric Company Broiler for cooking appliances
US9844100B2 (en) 2011-03-25 2017-12-12 Raleigh C. Duncan Electromagnetic wave reducing heater
US11202346B2 (en) 2011-03-25 2021-12-14 Sauna Works Inc. Electromagnetic wave reducing heaters and devices and saunas
US10517794B2 (en) * 2012-03-23 2019-12-31 Sauna Works Inc. Low EMF halogen tube heater
US8611732B2 (en) * 2011-07-18 2013-12-17 United Technologies Corporation Local heat treatment of IBR blade using infrared heating
US8437628B1 (en) * 2011-07-18 2013-05-07 United Technologies Corporation Method and apparatus of heat treating an integrally bladed rotor
FR2980214B1 (fr) * 2011-09-20 2013-09-27 Centre Nat Rech Scient Dispositif et procede de chauffage d'un objet sous un champ magnetique intense
DE102012025299A1 (de) * 2012-12-28 2014-07-03 Helmut Haimerl Heizstrahler mit Heizrohrelement
WO2014106114A1 (en) 2012-12-28 2014-07-03 Flexible Steel Lacing Company Welding apparatus for conveyor belts and method
FR3008019B1 (fr) * 2013-07-04 2015-07-17 Sidel Participations Module de chauffage comportant une lampe et une lentille fixee par une bride sur une partie non emissive de la lampe
KR200476403Y1 (ko) * 2014-01-07 2015-02-26 주식회사지엠피 가변전력 히터
US10010067B2 (en) 2014-09-12 2018-07-03 Stw, Llc Electrically powered infrared based thermal weed control system
US9648864B1 (en) * 2014-09-12 2017-05-16 Hugh C. Kent Electrically powered infrared based thermal weed control system
CN104848339B (zh) * 2015-04-29 2018-01-02 广东美的环境电器制造有限公司 一种一体结构的远红外反射罩及其制造方法
WO2017070520A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Nanocomp Technologies, Inc. Directed infrared radiator article
JP2017187251A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 東芝ライテック株式会社 照射装置
JP2018152292A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 東芝ライテック株式会社 ヒータ
KR102137032B1 (ko) 2017-05-10 2020-07-23 엘지전자 주식회사 탄소 복합체 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 탄소 히터
US20180338350A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Lg Electronics Inc. Carbon heater
KR102004035B1 (ko) * 2017-05-26 2019-07-25 엘지전자 주식회사 탄소 발열체
JP6943109B2 (ja) * 2017-09-22 2021-09-29 東芝ライテック株式会社 ヒータおよびヒータの製造方法
US11963268B2 (en) * 2019-06-19 2024-04-16 Oregon State University Resistance heater rod and method of making such
US20210307117A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 Lockheed Martin Corporation Robust Versatile Monolithic Resistive System for Tailored Heating
US11454908B2 (en) * 2020-05-28 2022-09-27 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus comprising halogen heater with two glass-covered heating portions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202891U (ko) 1985-06-10 1986-12-19
JPH04112495U (ja) * 1991-11-27 1992-09-30 株式会社ニツカトー ランタンクロマイト系ユニツトヒーター
JP2003215965A (ja) * 2002-01-23 2003-07-30 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置、カーボンランプ、および炭素系発熱体の製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6294732A (ja) * 1985-10-18 1987-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気スト−ブ
JPH0645766Y2 (ja) * 1989-04-04 1994-11-24 松下電器産業株式会社 電気こたつ
JPH03124119A (ja) 1989-10-09 1991-05-27 Fuji Electric Co Ltd 入力増幅回路
JPH03124119U (ko) * 1990-03-29 1991-12-17
JPH0453103A (ja) 1990-06-18 1992-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 安全保障機能付サージ吸収器
JPH0453103U (ko) * 1990-09-07 1992-05-07
JPH04324277A (ja) * 1991-04-25 1992-11-13 Sanyo Electric Co Ltd 赤外線輻射ヒータ
JPH07230795A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Toshiba Lighting & Technol Corp 発熱用ハロゲン電球、加熱装置および画像形成装置
JPH0942684A (ja) * 1995-08-03 1997-02-14 Denso Corp 電気ストーブ
JPH1172234A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Matsushita Seiko Co Ltd 電気ストーブ
JP2000346372A (ja) * 1999-06-03 2000-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気ストーブ
JP3835961B2 (ja) * 1999-11-29 2006-10-18 松下電器産業株式会社 赤外線電球
JP4357700B2 (ja) * 2000-05-02 2009-11-04 パナソニック株式会社 赤外線電球
US6922017B2 (en) * 2000-11-30 2005-07-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Infrared lamp, method of manufacturing the same, and heating apparatus using the infrared lamp
JP3413725B2 (ja) 2000-12-14 2003-06-09 ソニー株式会社 ロボット及びロボットの制御方法
JP3607223B2 (ja) * 2001-07-19 2005-01-05 松下電器産業株式会社 電気ストーブ
JP3835297B2 (ja) * 2002-01-23 2006-10-18 富士ゼロックス株式会社 定着装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61202891U (ko) 1985-06-10 1986-12-19
JPH04112495U (ja) * 1991-11-27 1992-09-30 株式会社ニツカトー ランタンクロマイト系ユニツトヒーター
JP2003215965A (ja) * 2002-01-23 2003-07-30 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置、カーボンランプ、および炭素系発熱体の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101105541B1 (ko) 2011-12-09 2012-01-16 강석준 적외선 전구 및 가열장치

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Publication number Publication date
TWI281834B (en) 2007-05-21
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TW200520594A (en) 2005-06-16
WO2005051043A1 (ja) 2005-06-02

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