TW201941661A

TW201941661A - 加熱器

Info

Publication number: TW201941661A
Application number: TW107131041A
Authority: TW
Inventors: 大橋剛
Original assignee: 日商東芝照明技術股份有限公司
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-10-16
Also published as: JP2019164955A; CN209120501U

Abstract

實施方式的加熱器具備發光管、多個發光體及非發光體。發光管為筒狀，且使紅外光透過。多個發光體為含有碳的碳絲，且以沿著發光管的長度方向的方式分別設於發光管的內部。非發光體為金屬製，且將在長度方向上相鄰的發光體彼此連接。本發明能在整個長度方向上獲得與要求相應的照射特性。

Description

加熱器

本發明的實施方式涉及一種加熱器。

以前作為熱源，例如已知使用加熱器。關於加熱器，有使用含有碳的碳絲（carbon filament）作為通過通電而放射紅外光的發熱體的加熱器。

[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2006-040898號公報

[發明所要解決的問題] 但是，現有的加熱器有時難以獲得與被照射物的尺寸或加熱部位相應的照射特性。

本發明所要解決的問題在於提供一種能在整個長度方向上獲得與要求相應的照射特性的加熱器。

[解決問題的技術手段] 實施方式的加熱器具備發光管、多個發光體及非發光體。發光管為筒狀，且使紅外光透過。多個發光體為含有碳的碳絲，且以沿著發光管的長度方向的方式分別設於發光管的內部。非發光體為金屬製，且將在長度方向上相鄰的發光體彼此連接。

[發明的效果] 根據本發明，能在整個長度方向上獲得與要求相應的照射特性。

以下將說明的實施方式的加熱器1具備發光管2、多個發光體30及非發光體35。發光管2為筒狀，且使紅外光透過。多個發光體30以沿著發光管2的長度方向的方式分別設於發光管2的內部，且為含有碳的碳絲。非發光體35為金屬製，且將在長度方向上相鄰的發光體30彼此連接。

另外，對於以下將說明的實施方式的加熱器1，在多個發光體30的長度方向上供給每單位長度為6 W/mm或6 W/mm以下的電力。

另外，以下將說明的實施方式的非發光體35在長度方向上具有大於或等於25 mm且小於或等於200 mm的全長。

另外，以下將說明的實施方式的多個發光體30包含隔著非發光體35而相鄰的第一發光體31及第二發光體32，非發光體35具有：第一壓接部80及第二壓接部81，分別壓接並支持第一發光體31的第二發光體32側的端部及第二發光體32的第一發光體31側的端部；以及連接部90，兩端分別連接於第一壓接部80及第二壓接部81。

另外，以下將說明的實施方式的第一壓接部80及第二壓接部81含有鎳或銅，連接部90含有鉬。

以下，根據圖式對本發明的實施方式進行說明。此外，以下所示的各實施方式不限定本發明所公開的技術。另外，以下所示的各實施方式及各變形例能在不矛盾的範圍內適當組合。另外，各實施方式的說明中，對相同構成標注相同符號而適當省略隨後的說明。

[實施方式1] 首先，使用圖1～圖3對實施方式1的加熱器1的構成例進行說明。圖1為實施方式1的加熱器的側視圖，圖2為將實施方式1的加熱器所具有的發熱部局部地放大觀看的側視圖，圖3為實施方式1的加熱器的截面圖。

圖1所示的加熱器1對被照射體或被照射空間等加熱對象進行加熱，例如用作在印刷物的乾燥過程中使印刷物上印刷的墨水等乾燥的乾燥裝置、將塗飾過程中塗飾在材料上的塗料加熱而進行乾燥的乾燥裝置。此外，圖1～圖3中，為了容易理解說明，圖示出包含將相對於加熱器1而配置未圖示的加熱對象的方向設為負方向的Z軸的三維正交座標系。此正交座標系有時也在以下的說明中所用的其他圖式中示出。

如圖1所示那樣，實施方式1的加熱器1是包含發光管2、發熱部100、內部導線40、支持構件50、金屬箔60及外部導線70而構成。

發光管2具有筒狀部10及密封部20，發光管2為與管徑相比較而全長在為Y軸方向的長度方向上伸長的長條物。筒狀部10例如是由石英玻璃形成，透明而使內部的光向外部透過。此外，發光管2也可為對石英玻璃實施了著色的著色燈泡、或在石英玻璃中含有金屬混合物等的玻璃。

另外，筒狀部10在內部具有空間，在此空間中填充氣體。氣體為例如約0.8個大氣壓的氬氣。此外，氣體以熱導率低為宜，例如只要包含氪氣、氙氣、氬氣、氖氣等中的一種或將多種組合而成的氣體而構成即可。

密封部20設於筒狀部10的長度方向的兩端部。密封部20為封著部，將筒狀部10密封。本實施方式的密封部20通過壓緊密封（pinch seal）而形成為板狀。此外，密封部20也可通過收縮密封（shrink seal）而形成為圓柱狀。

發熱部100具有多個發光體30及非發光體35。如圖1、圖2所示那樣，發光體30具有設於發熱部100的Y軸方向的兩端部的第一發光體31及第二發光體32。

發光體30設於發光管2的內部，例如為由碳纖維等以碳作為主成分的材料所形成的碳絲。具體來說，發光體30為以軸向沿著筒狀部10的長度方向（Y軸方向）的方式經捲繞的線狀構件或長條的板狀構件。此外，發光體30也可為網狀、管狀或板狀。

非發光體35為設於發光管2的內部，且將在長度方向上相鄰的發光體30彼此連接的金屬製構件。非發光體35具有第一壓接部80、第二壓接部81及連接部90。

第一壓接部80壓接並支持第一發光體31的第二發光體32側的端部。如圖2所示那樣，第一壓接部80以沿著第一發光體31的外周的方式彎折，例如通過捲曲（crimp）進行壓接並支持第一發光體31的端部。圖2中，將第一發光體31的截面圖示為矩形狀，但不限於此，例如也可為圓形狀或橢圓形狀。另外，第二壓接部81壓接並支持第二發光體32的第一發光體31側的端部。第二壓接部81具有與第一壓接部80相同的構成。第一壓接部80及第二壓接部81是由含有鎳或銅的導電性金屬材料構成。第一壓接部80及第二壓接部81也可為合金。

連接部90的兩端分別連接於第一壓接部80及第二壓接部81。連接部90例如為鉬棒，通過焊接等而分別連接於第一壓接部80及第二壓接部81。

內部導線40為對發熱部100供給電力的構件。內部導線40分別將一端經由支持構件50而電連接於發熱部100，將另一端電連接於金屬箔60。內部導線40例如為鉬棒。

支持構件50為分別保持發熱部100的兩端，對發熱部100賦予拉伸力的構件。支持構件50將發熱部100的兩端分別拉伸到筒狀部10的軸向的兩端部側，由此使發熱部100固定於筒狀部10的內部。

金屬箔60的一端與內部導線40連接，另一端與外部導線70連接。金屬箔60分別埋設在密封部20的內部。金屬箔60例如為鉬箔，以沿著密封部20的板狀面的方式配置。

外部導線70將金屬箔60與外部的未圖示的電源連接。關於外部導線70，分別將一端連接於金屬箔60，將另一端在發光管2的外部露出。外部導線70的另一端與密封部20一起經由未圖示的連接器而與未圖示的電纜電連接。外部導線70例如為鉬棒。

如上所述構成的加熱器1中，經由與外部的未圖示的電源連接的連接器、電纜、外部導線70、金屬箔60、內部導線40、支持構件50，將從外部的未圖示的電源供給的電力供於發熱部100，發熱部100所具有的發光體30發出紅外線。另一方面，發熱部100中，非發光體35雖然因供電而少許發熱，但發熱程度低於發光體30。另外，非發光體35即便經供電也不發出紅外線。

此處，對現有的加熱器進行說明。現有的加熱器中，發熱部僅由沿著發光管的長邊方向延伸的發光體構成。因此，為了照射特定範圍而進行加熱，需要變更加熱器的長邊方向的尺寸，或變更加熱器的配置或個數。但是，例如在應用於安裝位置預先經設定的加熱裝置的情況下，加熱器的尺寸或配置等的設計變更存在極限，對策未必充分。

因此，實施方式1的加熱器1具備多個發光體30、及將在長度方向上相鄰的發光體30彼此連接的非發光體35。即，如圖2所示那樣，實施方式1的加熱器1中，形成有朝向周圍放射紅外線的放射區域101、及不放射紅外線的非放射區域102。如上所述，對於實施方式1的加熱器1來說，通過設置在發光管2的長度方向的兩端部發光且在中央部在規定範圍內不發光的發熱部100，能在整個長度方向上獲得與要求相應的照射特性。

此處，發熱部100中，與包含發光體30的發熱部100的長度方向的全長L無關，構成非放射區域102的非發光體35的長度La可設為大於或等於25 mm且小於或等於200 mm。通過如上所述規定非發光體35的長度La，能獲得與要求相應地將與發熱部100的長度方向中央部相向的部分的紅外光照射強度減弱的照射特性。相對於此，若長度La小於25 mm，則有時與應用不具有非發光體35的發熱部時的情況的差異不明顯，若長度La超過200 mm，則應用範圍受到限定。但是，長度La未必限定於所述範圍。

另外，從未圖示的電源供給於發熱部100的電力能根據發光體30的長度方向全長而規定上限。具體來說，以將發光體30所具有的第一發光體31的長度方向的長度L1與第二發光體32的長度方向的長度L2相加的L1＋L2為基準，將每單位長度為6 W/mm或6 W/mm以下的電力供給於發熱部100。通過如上所述對供給於發熱部100的電力設置上限，能抑制在非發光體35所具有的第一壓接部80及第二壓接部81與連接部90的接合部分處脫落等不良情況的產生。此外，所述電力的上限是以將第一壓接部80及第二壓接部81與連接部90的接合部分的溫度維持在500℃或500℃以下的方式規定，但不限於此，能根據接合強度及第一壓接部80、第二壓接部81、連接部90的組成等而變更。

此處，發熱部100的全長L是指直到經支持構件50所保持的發熱部100的端部的沿著長度方向的長度。具體來說，將第一發光體31的Y軸正方向側的端部與第二發光體32的Y軸負方向側的端部之間的沿著Y軸方向的長度規定為全長L。另外，非發光體35的長度La是指第一壓接部80的Y軸正方向側的端部與第二壓接部81的Y軸負方向側的端部之間的沿著Y軸方向的長度。

另外，第一發光體31的長度L1是指第一發光體31中未由支持構件50及第一壓接部80支持的露出部分的長度。具體來說，將保持第一發光體31的支持構件50的Y軸負方向側的端部與第一壓接部80的Y軸正方向側的端部之間的沿著Y軸方向的長度規定為長度L1。同樣地，第二發光體32的長度L2是指第二壓接部81的Y軸負方向側的端部與保持第二發光體32的支持構件50的Y軸正方向側的端部之間的沿著Y軸方向的長度。此外，第一發光體31的長度L1與第二發光體32的長度L2可相同，也可不同。

接下來，使用圖4及圖5對使用實施方式1的加熱器1的照射強度的試驗結果進行說明。圖4、圖5為表示實施方式1的加熱器1的照射特性的圖。

首先，使用圖4對實施方式1的加熱器1的照射特性進行說明。關於照射特性，利用測定器來測定照射強度，並將測定結果以將後述各條件下最高的照射強度設為100%的相對強度的形式而分別圖示，測定器設置於從筒狀部10的照射側、即Z軸負方向側的端部向Z軸負方向側遠離10 mm處。圖4中，關於從發熱部100的長度方向的中央到作為被照射體的感測器的Y軸方向的距離、與測定器的測定結果的關係，將圖2所示的發熱部100的全長L設為400 mm，分別示出將非發光體35的長度La設為25 mm（實線）、50 mm（虛線）、100 mm（交替的長短虛線）、150 mm（交替的一長兩短虛線）、200 mm（點線）時的結果。另外，照射強度的測定方法使用珠電子製造的SPD-102作為測定器。

如圖4所示那樣，在非發光體35的長度La為大於或等於25 mm且小於或等於200 mm的範圍內，均通過設置非發光體35而Y軸方向的中央部的照射強度降低。另外，隨著非發光體35的長度La增大，照射強度的降低程度增大。

接下來，對圖5進行說明。圖5從圖4所示的測定結果中提取發熱部100的中央部、即「距中央的距離」＝0 mm的地點的照射強度的相對強度。如圖5所示那樣，在非發光體35的長度La為大於或等於25 mm且小於或等於200 mm的範圍內，中央部的照射強度隨著長度La增大而降低，在長度La為200 mm的情況下，中央部的照射強度幾乎成為0。如上所述，根據實施方式1的加熱器1，通過發熱部100具有非發光體35，能獲得與要求相應的照射特性。

[實施方式2] 圖6為實施方式2的加熱器所具有的發熱部的側視圖。圖6所示的加熱器1在以下方面與實施方式1的加熱器1不同：發熱部100還具有第三發光體33及第四發光體34，由此在長度方向上配置有4個發光體30。通過如上所述以沿著長度方向的方式並排配置多個發光體30及非發光體35，能獲得與要求相應的更複雜的照射特性。

此處，發熱部100中，與包含發光體30的發熱部100的長度方向的全長L無關，非發光體35的長度La、長度Lb、長度Lc可設為大於或等於25 mm且小於或等於200 mm。通過如上所述規定非發光體35的長度La，能獲得與要求相應地將與發熱部100的長度方向的中央部相向的部分的紅外光照射強度減弱的照射特性。但是，長度La～長度Lc未必限定於所述範圍。另外，長度La～長度Lc可全部相同，也可各不相同。

另外，關於從未圖示的電源供給於發熱部100的電力，以將發光體30所具有的第一發光體31的長度方向的長度L1、第二發光體32的長度方向的長度L2、第三發光體33的長度方向的長度L3及第四發光體34的長度方向的長度L4相加的L1＋L2＋L3＋L4為基準，將每單位長度為6 W/mm或6 W/mm以下的電力供給於發熱部100。通過如上所述對供給於發熱部100的電力設置上限，能抑制在非發光體35所具有的第一壓接部80及第二壓接部81與連接部90的接合部分處脫落等不良狀況的產生。此外，所述電力的上限不限於此，能根據接合強度及第一壓接部80、第二壓接部81、連接部90的組成等而變更。另外，發熱部100所具有的發光體30的個數不限於圖示，也可為3個、5個或5個以上。另外，各發光體30的長度L1～長度L4可全部相同，也可一部分不同或全部不同。進而，將在長度方向上相鄰的發光體30彼此連接的非發光體35的長度La～長度Lc可全部相同，也可一部分不同或全部不同。

此外，所述實施方式的加熱器1形成為直線狀，但不限定於此。加熱器1也可彎曲地形成。

如上文所述那樣，實施方式的加熱器1具備發光管2、多個發光體30及非發光體35。發光管2為筒狀，且使紅外光透過。多個發光體30以沿著發光管2的長度方向的方式分別設於發光管2的內部，且為含有碳的碳絲。非發光體35為金屬製，且將在長度方向上相鄰的發光體30彼此連接。由此，通過設置非發光體35來局部地降低照射強度，能在整個長度方向上獲得與要求相應的照射特性。

另外，對於實施方式的加熱器1，在多個發光體30的長度方向上供給每單位長度為6 W/mm或6 W/mm以下的電力。由此，能抑制非發光體35的接合部分的不良狀況的產生。

另外，實施方式的非發光體35在長度方向上具有大於或等於25 mm且小於或等於200 mm的全長。由此，能在整個長度方向上獲得與要求相應的照射特性。

對本發明的若干實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例示而提示，並非意在限定發明的範圍。這些實施方式能以其他各種方式實施，能在不偏離發明的主旨的範圍內進行各種省略、替換、變更。與包含在發明的範圍或主旨內同樣地，這些實施方式或其變形包含在申請專利範圍所記載的發明及其均等範圍內。

1‧‧‧加熱器

2‧‧‧發光管

10‧‧‧筒狀部

20‧‧‧密封部

30‧‧‧發光體

31‧‧‧第一發光體

32‧‧‧第二發光體

33‧‧‧第三發光體

34‧‧‧第四發光體

35‧‧‧非發光體

40‧‧‧內部導線

50‧‧‧支持構件

60‧‧‧金屬箔

70‧‧‧外部導線

80‧‧‧第一壓接部

81‧‧‧第二壓接部

90‧‧‧連接部

100‧‧‧發熱部

101‧‧‧放射區域

102‧‧‧非放射區域

L‧‧‧全長

L1、L2、L3、L4、La、Lb、Lc‧‧‧長度

X、Y、Z‧‧‧軸

圖1為實施方式1的加熱器的側視圖。圖2為實施方式1的加熱器所具有的發熱部的側視圖。圖3為實施方式1的加熱器的截面圖。圖4為表示實施方式1的加熱器的照射特性的圖。圖5為表示實施方式1的加熱器的照射特性的圖。圖6為實施方式2的加熱器所具有的發熱部的側視圖。

Claims

一種加熱器，包括：筒狀的發光管，使紅外光透過；多個發光體，以沿著所述發光管的長度方向的方式分別設於所述發光管的內部，且為含有碳的碳絲；以及金屬製的非發光體，將在所述長度方向上相鄰的所述發光體彼此連接。
如申請專利範圍第1項所述的加熱器，其中在所述多個發光體的所述長度方向上供給每單位長度為6 W/mm或6 W/mm以下的電力。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的加熱器，其中所述非發光體在所述長度方向上具有大於或等於25 mm且小於或等於200 mm的全長。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的加熱器，其中所述多個發光體包含隔著所述非發光體而相鄰的第一發光體及第二發光體，所述非發光體具有：第一壓接部及第二壓接部，分別壓接並支持所述第一發光體的所述第二發光體側的端部及所述第二發光體的所述第一發光體側的端部；以及連接部，兩端分別連接於所述第一壓接部及所述第二壓接部。
如申請專利範圍第4項所述的加熱器，其中所述第一壓接部及所述第二壓接部含有鎳或銅，所述連接部含有鉬。