JPH1186804A - Far-infrared heater - Google Patents
Far-infrared heaterInfo
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- JPH1186804A JPH1186804A JP25028197A JP25028197A JPH1186804A JP H1186804 A JPH1186804 A JP H1186804A JP 25028197 A JP25028197 A JP 25028197A JP 25028197 A JP25028197 A JP 25028197A JP H1186804 A JPH1186804 A JP H1186804A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ストーブ、炬燵等
の暖房器具、乾燥機、医療用機器などに用いられる遠赤
外線ヒーターに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a far-infrared heater used for heaters such as stoves and kotatsu, dryers and medical equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遠赤外線ヒーターは、熱エネルギーの伝
達が瞬間的に行われること、加熱源と被加熱体との間に
おける熱損失が少ないこと、クリーンな加熱手段である
ことなどの特長を有する。そして、遠赤外線ヒーターと
しては、発熱体を構成するフィラメントを有する菅型白
熱電球のバルブの外表面に、遠赤外線放射被膜が形成さ
れてなるもの、ガラス管よりなる基体と、この基体の内
部に配置された発熱体と、基体の外表面に形成された遠
赤外線放射被膜とよりなるものなどが知られている。2. Description of the Related Art Far-infrared heaters have the features that heat energy is transmitted instantaneously, that there is little heat loss between a heating source and an object to be heated, and that they are clean heating means. . The far-infrared heater includes a bulb of a tube-type incandescent lamp having a filament constituting a heating element and a far-infrared radiation coating formed on an outer surface of the bulb, a base made of a glass tube, and an inner part of the base. There have been known ones including a heating element arranged and a far-infrared radiation coating formed on the outer surface of a base.
【０００３】このような遠赤外線ヒーターにおいては、
その使用中に、発熱体自体からの光を遮蔽することによ
り、遠赤外線放射被膜からの橙色光のみを外部に放射し
て暖かさを醸し出すため、遠赤外線放射被膜として、一
般に暗色系のものが用いられている。具体的には、遠赤
外線放射被膜は、結合材形成材料中に粒子状の遠赤外線
放射材料が分散されてなる遠赤外線放射被膜形成用塗布
組成物を基体の外表面に塗布して乾燥させることにより
形成されており、結合材形成材料としては、リン酸アル
ミニウムなどの無機塩水溶液や、シリカゾル、水ガラス
などのアルカリ性シリカ水溶液が用いられ、粒子状遠赤
外線放射材料としては、珪素、アルミウニム、鉄、銅、
クロム、コバルト、マンガン、ニッケル、チタン、亜鉛
等の酸化物若しくはこれらの複合酸化物、または窒化
物、炭化物が用いられている。In such a far-infrared heater,
During use, by blocking the light from the heating element itself, it emits only orange light from the far-infrared radiation coating to the outside to create warmth. Used. Specifically, the far-infrared radiation coating is obtained by applying a coating composition for forming a far-infrared radiation coating, in which a particulate far-infrared radiation material is dispersed in a binder forming material, to the outer surface of the substrate and drying the coating. As a binder forming material, an inorganic salt aqueous solution such as aluminum phosphate or an alkaline silica aqueous solution such as silica sol or water glass is used. As the particulate far-infrared radiation material, silicon, aluminum aluminum, iron ,copper,
An oxide of chromium, cobalt, manganese, nickel, titanium, zinc, or the like, a composite oxide thereof, a nitride, or a carbide is used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の遠赤外線ヒーターにおいては、以下のよう
な問題がある。 （１）遠赤外線ヒーターの使用中においては、基体の表
面温度は例えば７００℃の高温となる。そのため、遠赤
外線放射被膜を形成するための結合材形成材料として、
無機塩水溶液を用いる場合には、得られる遠赤外線放射
被膜の耐熱性が低いため、長時間の使用によって、当該
遠赤外線放射被膜が基体から剥離する、という問題があ
る。 （２）遠赤外線放射被膜を形成するための結合材形成材
料として、アルカリ性シリカ水溶液を用いる場合には、
基体を構成するガラス材料がアルカリ性シリカと反応し
て当該基体を腐食する、という問題がある。 （３）遠赤外線放射被膜を形成するための粒子状遠赤外
線放射材料として、クロム含有物質を含むものを用いる
場合には、当該遠赤外線ヒーターを使用すると、比較的
短い時間で、遠赤外線放射被膜が退色する、という問題
がある。これは、クロム含有物質がリン酸塩やアルカリ
と反応するため、或いは、リン酸塩やアルカリによっ
て、粒子状遠赤外線放射材料の結晶構造が変化するため
であると考えられる。However, the above-mentioned conventional far-infrared heater has the following problems. (1) During the use of the far-infrared heater, the surface temperature of the substrate is as high as 700 ° C., for example. Therefore, as a binder forming material for forming a far infrared radiation coating,
When an aqueous solution of an inorganic salt is used, there is a problem that the far-infrared radiant coating obtained from the substrate has a low heat resistance, so that the far-infrared radiant coating peels off from the substrate after long-term use. (2) When an alkaline silica aqueous solution is used as a binder forming material for forming a far-infrared radiation coating,
There is a problem that the glass material constituting the base reacts with the alkaline silica to corrode the base. (3) When a material containing a chromium-containing substance is used as the particulate far-infrared radiation material for forming the far-infrared radiation coating, the far-infrared radiation coating can be performed in a relatively short time by using the far-infrared heater. Is discolored. It is considered that this is because the chromium-containing substance reacts with a phosphate or an alkali, or the crystal structure of the particulate far-infrared radiation material is changed by the phosphate or the alkali.
【０００５】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、基体に対する密着性
が良好で、長時間連続してまたは繰り返して使用しても
基体から剥離することがなく、しかも、長時間連続して
使用しても退色することのない遠赤外線放射被膜を有す
る遠赤外線ヒーターを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to have good adhesion to a substrate and to be peeled from the substrate even when used continuously or repeatedly for a long time. It is another object of the present invention to provide a far-infrared heater having a far-infrared radiation coating that does not cause discoloration even when used continuously for a long time.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の遠赤外線ヒータ
ーは、管状のガラス製の基体と、この基体の内部に配置
された発熱体と、前記基体の表面に設けられた遠赤外線
放射被膜とを有してなる遠赤外線ヒーターであって、前
記遠赤外線放射被膜は、結合材中に、石英を含有しかつ
クロム含有物質を含有しない粒子状遠赤外線放射材料が
分散されてなり、前記結合材は、チタン、アルミニウム
およびジルコニウムから選ばれる少なくとも１種の金属
のアルコキシドと、珪素を含有するアルコキシドとより
なる複合アルコキシドの部分加水分解ゾルを加熱硬化し
てなるものであることを特徴とする。A far-infrared heater according to the present invention comprises a tubular glass substrate, a heating element disposed inside the substrate, and a far-infrared radiation coating provided on the surface of the substrate. A far-infrared ray heater comprising: the far-infrared radiation coating, wherein a particulate far-infrared radiation material containing quartz and not containing a chromium-containing substance is dispersed in a binder, Is characterized by being obtained by heating and curing a partially hydrolyzed sol of a composite alkoxide comprising an alkoxide of at least one metal selected from titanium, aluminum and zirconium and an alkoxide containing silicon.
【０００７】本発明の遠赤外線ヒーターにおいては、前
記発熱体と前記基体とによって白熱電球が構成されてい
てもよい。[0007] In the far-infrared heater of the present invention, the heating element and the base may constitute an incandescent lamp.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の遠赤外線ヒーター
について詳細に説明する。図１は、本発明の遠赤外線ヒ
ーターの一例における構成を示す説明用断面図である。
この遠赤外線ヒーターは、基体を構成するガラス製の管
状のバルブ１１および発熱体を構成するフィラメント組
立体１３を具えてなる白熱電球１０と、この白熱電球１
０のバルブ１１の外表面に設けられた遠赤外線放射被膜
２０とにより構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a far-infrared heater according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory sectional view showing the configuration of an example of the far-infrared heater according to the present invention.
The far-infrared heater includes an incandescent lamp 10 including a glass tubular bulb 11 forming a base and a filament assembly 13 forming a heating element.
0 bulb 11 provided on the outer surface.
【０００９】具体的に説明すると、白熱電球１０におい
ては、両端に封止部１２が形成された、例えば石英ガラ
スまたは硼珪酸ガラスよりなる直管状のバルブ１１内
に、フィラメント組立体１３が当該バルブ１１の管軸方
向に沿って配置されている。このフィラメント組立体１
３は、例えばタングステンよりなるコイル状フィラメン
ト１４と、このコイル状フィラメント１４を保持するリ
ング状サポータ１５とが、一直線状に交互に配置されて
構成されている。そして、フィラメント組立体１３の両
端部は、それぞれ封止部１２内に気密に埋設された、例
えばモリブデンよりなる金属箔１６に接続され、各々の
金属箔１６は、バルブ１１の封止部１２から外方に突出
する外部リード棒１７に接続されている。また、バルブ
１１内には、例えばハロゲンガスが封入されている。More specifically, in the incandescent lamp 10, a filament assembly 13 is provided inside a straight tubular bulb 11 made of, for example, quartz glass or borosilicate glass, having sealing portions 12 formed at both ends. 11 are arranged along the tube axis direction. This filament assembly 1
Reference numeral 3 denotes a configuration in which coiled filaments 14 made of, for example, tungsten, and ring-shaped supporters 15 holding the coiled filaments 14 are alternately arranged in a straight line. Both ends of the filament assembly 13 are connected to metal foils 16 made of, for example, molybdenum, each of which is hermetically embedded in the sealing portion 12, and each of the metal foils 16 is connected to the sealing portion 12 of the bulb 11. It is connected to an external lead rod 17 projecting outward. The bulb 11 is filled with, for example, a halogen gas.
【００１０】遠赤外線放射被膜２０は、発熱体からの熱
を受けて遠赤外線を放射する機能を有するものであっ
て、特定の結合材中に粒子状遠赤外線放射材料が分散さ
れて構成されている。The far-infrared radiation coating 20 has a function of radiating far-infrared rays by receiving heat from a heating element, and is formed by dispersing a particulate far-infrared radiation material in a specific binder. I have.
【００１１】遠赤外線放射被膜２０に用いられる結合材
は、珪素を含有するアルコキシド（以下、「Ｓｉアルコ
キシド」という。）と、特定の金属のアルコキシドとよ
りなる複合アルコキシドの部分加水分解ゾルを加熱硬化
してなるものである。ここで、「複合アルコキシドの部
分加水分解ゾル」とは、複合アルコキシドにおける各ア
ルコキシドのアルコキシ基の一部を加水分解させ、その
生成物を更に重縮合させることにより得られるゾルであ
って、すべてのアルコキシ基が反応することにより３次
元網目構造が形成された高分子ではなく、部分的にアル
コキシ基が残存した状態の高分子を含有してなるものを
いう。The binder used for the far-infrared radiation coating 20 is a partially hydrolyzed sol of a complex alkoxide comprising an alkoxide containing silicon (hereinafter referred to as “Si alkoxide”) and an alkoxide of a specific metal. It is made. Here, the “partially hydrolyzed sol of the composite alkoxide” is a sol obtained by hydrolyzing a part of the alkoxy group of each alkoxide in the composite alkoxide and further polycondensing the product. It refers not to a polymer having a three-dimensional network structure formed by the reaction of an alkoxy group, but to a polymer containing a polymer in which an alkoxy group partially remains.
【００１２】複合アルコキシドに用いられるＳｉアルコ
キシドは、例えば下記一般式（１）で表されるものであ
る。The Si alkoxide used in the composite alkoxide is, for example, one represented by the following general formula (1).
【００１３】[0013]
【化１】 Embedded image
【００１４】上記一般式（１）において、アルキル基Ｒ
1 としては、炭素数が１〜４のもの、例えばメチル基、
エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基などを挙げ
ることができる。また、有機基Ｒ2 としては、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基等のアルキル基、フェニ
ル基等のアリール基、ビニル基、γ−メタクリルオキシ
プロピル基、γ−メルカプトプロピル基、γ−グリシド
キシプロヒル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチ
ル基、γ−アミノプロピル基などを挙げることができ
る。そして、このＳｉアルコキシドの具体例としては、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ
−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエト
キシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プ
ロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシ
ラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタク
リルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロヒルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロヒルトリエトキシ
シラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルエチルト
リメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ランなどを挙げることができる。これらの中では、反応
の容易さおよび得られる遠赤外線放射被膜の耐熱性の観
点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシランが好ましい。これ
らの化合物は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせ
て用いることができる。In the above general formula (1), the alkyl group R
As 1 , those having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methyl group,
Examples include an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group. Examples of the organic group R 2 include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group and an n-propyl group, an aryl group such as a phenyl group, a vinyl group, a γ-methacryloxypropyl group, a γ-mercaptopropyl group, and a γ-glycol. Examples thereof include a sidoxyprohill group, a 3,4-epoxycyclohexylethyl group, and a γ-aminopropyl group. And as a specific example of this Si alkoxide,
Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n
-Propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, Phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ -Glycidoxyprohirtrimethoxysilane, γ-glycidoxyprohirtriethoxysilane, β-3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, γ-a Minopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. Among them, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, from the viewpoints of ease of reaction and heat resistance of the far-infrared radiation coating obtained. Phenyltrimethoxysilane is preferred. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
【００１５】複合アルコキシドに用いられる金属アルコ
キシドは、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）およ
びジルコニウム（Ｚｒ）から選ばれる少なくとも１種の
金属のアルコキシドであって、例えば下記一般式（２）
で表されるものである。The metal alkoxide used in the composite alkoxide is an alkoxide of at least one metal selected from titanium (Ti), aluminum (Al) and zirconium (Zr).
It is represented by
【００１６】[0016]
【化２】 Embedded image
【００１７】上記一般式（２）において、アルキル基Ｒ
3 としては、炭素数が１〜４のもの、例えばメチル基、
エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチ
ル基、ｉ−ブチル基などを挙げることができる。そし
て、この金属アルコキシドの具体例としては、チタニウ
ムテトラエトキシド、チタニウムテトライソプロポキシ
ド、チタニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、アルミニウム
トリメトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミ
ニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリ−ｎ−
ブトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニ
ウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ
−ブトキシドなどを挙げることができる。これらの化合
物は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いる
ことができる。In the above general formula (2), the alkyl group R
As 3 , those having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methyl group,
Examples include an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and an i-butyl group. Specific examples of the metal alkoxide include titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra-n-butoxide, aluminum trimethoxide, aluminum triethoxide, aluminum triisopropoxide, and aluminum tri-n-.
Butoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra-n
-Butoxide and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
【００１８】複合アルコキシドにおけるＳｉアルコキシ
ドと金属アルコキシドとの割合は、Ｓｉアルコキシド１
００重量部に対して金属アルコキシドが７〜２５重量
部、特に７〜１７重量部であることが好ましい。金属ア
ルコキシドの割合が７重量部未満である場合には、遠赤
外線放射被膜を形成する際に亀裂が生じやすく、また、
得られる遠赤外線放射被膜は、基体に対する初期密着性
および当該遠赤外線ヒーターの使用後における密着性が
低いものとなりやすい。一方、金属アルコキシドの割合
が２５重量部を超える場合には、得られる部分加水分解
ゾルの造膜性が低下し、基体の表面に塗布する際の作業
性が悪くなると共に、複合アルコキシドの部分加水分解
ゾルを硬化する際に或いは当該遠赤外線ヒーターの使用
時に、遠赤外線放射被膜に亀裂が生じやすくなる。The ratio between the Si alkoxide and the metal alkoxide in the composite alkoxide is as follows:
It is preferable that the metal alkoxide is 7 to 25 parts by weight, particularly 7 to 17 parts by weight based on 00 parts by weight. If the proportion of the metal alkoxide is less than 7 parts by weight, cracks are likely to be formed when forming the far-infrared radiation coating,
The resulting far-infrared radiation coating tends to have low initial adhesion to the substrate and adhesion after use of the far-infrared heater. On the other hand, when the proportion of the metal alkoxide exceeds 25 parts by weight, the film forming property of the obtained partially hydrolyzed sol is reduced, the workability at the time of coating on the surface of the substrate is deteriorated, and the partial hydrolysis of the composite alkoxide is also reduced. When curing the decomposition sol or when using the far-infrared heater, the far-infrared radiation coating tends to crack.
【００１９】結合材形成材料として用いられる複合アル
コキシドの部分加水分解ゾル（以下、単に「部分加水分
解ゾル」ともいう。）を得るためには、室温における加
水分解法、還流下における加水分解法、触媒を添加する
ことによる加水分解法などの公知の方法を利用すること
ができるが、容易に部分加水分解ゾルが得られる方法と
しては、例えば以下の方法が挙げられる。Ｓｉアルコキ
シドに、水との相互溶媒であるエチルアルコール、イソ
プロピルアルコール、メチルアルコール等のアルコール
類を添加する。この溶液に、塩酸、酢酸等を含有する酸
性水溶液を、その水分のモル数が量がＳｉアルコキシド
のアルコキシ基の総モル数未満となるよう添加し、更に
金属アルコキシドを所定量添加して攪拌することによ
り、透明な部分加水分解ゾルが得られる。In order to obtain a partially hydrolyzed sol of complex alkoxide used as a binder forming material (hereinafter also referred to simply as "partially hydrolyzed sol"), a hydrolysis method at room temperature, a hydrolysis method under reflux, A known method such as a hydrolysis method by adding a catalyst can be used. Examples of a method for easily obtaining a partially hydrolyzed sol include the following methods. Alcohols such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and methyl alcohol, which are mutual solvents with water, are added to the Si alkoxide. To this solution, an acidic aqueous solution containing hydrochloric acid, acetic acid, or the like is added so that the number of moles of water is less than the total number of moles of alkoxy groups of the Si alkoxide, and a predetermined amount of a metal alkoxide is further added and stirred. Thereby, a transparent partially hydrolyzed sol is obtained.
【００２０】このようにして得られる部分加水分解ゾル
は、そのアルコキシ基の残存率が、３０〜９５モル％、
特に４０〜９２モル％のものであることが好ましい。ア
ルコキシ基の残存率が３０モル％未満である場合には、
得られる遠赤外線放射被膜は樹脂状となって亀裂が生じ
やすいものとなり、また、部分加水分解ゾルを硬化する
際に、金属水酸化物や酸化物の微粒子が生成するため、
得られる遠赤外線放射被膜は、膜厚の小さいものとなっ
て、所要の遠赤外線放射性能が得られない。一方、アル
コキシ基の残存率が９５モル％を超える場合には、得ら
れる部分加水分解ゾルの造膜性が低下し、基体の表面に
塗布する際の作業性が悪くなると共に、部分加水分解ゾ
ルを硬化する際に、得られる遠赤外線放射被膜にクラッ
クや基体からの剥離が発生しやすくなり、更に、遠赤外
線放射被膜は、当該遠赤外線ヒーターの使用後に基体表
面から剥離・脱落する恐れがある。The partially hydrolyzed sol thus obtained has an alkoxy group residual ratio of 30 to 95 mol%,
In particular, it is preferably 40 to 92 mol%. When the residual ratio of the alkoxy group is less than 30 mol%,
The resulting far-infrared radiation coating becomes resinous and easily cracks.In addition, when the partially hydrolyzed sol is cured, fine particles of metal hydroxide or oxide are generated.
The obtained far-infrared radiation coating has a small film thickness, and the required far-infrared radiation performance cannot be obtained. On the other hand, when the residual ratio of the alkoxy group exceeds 95 mol%, the film forming property of the obtained partially hydrolyzed sol is reduced, the workability at the time of coating on the surface of the substrate is deteriorated, and the partially hydrolyzed sol is When curing, the far-infrared radiation coating obtained tends to crack or peel off from the substrate, and further, the far-infrared radiation coating may peel off or fall off the substrate surface after using the far-infrared heater. .
【００２１】遠赤外線放射被膜２０に用いられる粒子状
遠赤外線放射材料は、石英を含有しかつクロム含有物質
を含有しないものであって、石英の他に、種々の無機系
酸化物、炭化物、窒化物を用いることができる。石英以
外の粒子状遠赤外線放射材料の具体例としては、二酸化
珪素（石英を除く）、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化
コバルト、二酸化マンガン、二酸化チタン、酸化ニッケ
ル、酸化亜鉛等の金属酸化物、炭化珪素、炭化チタン等
の炭化物、ジルコン等の珪酸塩、銅−マンガン系ブラッ
ク、ニッケル−マンガン−鉄−コバルト系ブラック、チ
タン−バリウム−ニッケル系イエロー、鉄−ニッケル−
アルミニウム系ブラウン、コバルト−シリカ系バイオレ
ット等のクロム元素を含まない複合酸化物系顔料などが
挙げられる。これらの石英以外の粒子状遠赤外線放射材
料は、美粧性、使用時における暖色感、遠赤外線放射効
率などを考慮して選択され、１種単独でまたは２種以上
を組み合わせて石英と共に併用することができる。ま
た、粒子状遠赤外線放射材料における石英の含有割合
は、４０〜９０重量％であることが好ましく、これによ
り、遠赤外線放射被膜２０が、基体すなわち白熱電球１
０のバルブ１１を構成するガラス材料の熱膨張係数と近
似する熱膨張係数を有するものとなる結果、遠赤外線ヒ
ーターの使用開始時および使用後における熱衝撃による
応力が残留しにくくなる。The particulate far-infrared radiation material used for the far-infrared radiation coating 20 contains quartz and does not contain a chromium-containing substance, and in addition to quartz, various inorganic oxides, carbides, nitrides, and the like. Things can be used. Specific examples of particulate far-infrared radiation materials other than quartz include metal oxides such as silicon dioxide (excluding quartz), aluminum oxide, copper oxide, cobalt oxide, manganese dioxide, titanium dioxide, nickel oxide, zinc oxide, and the like. Silicon, carbide such as titanium carbide, silicate such as zircon, copper-manganese black, nickel-manganese-iron-cobalt black, titanium-barium-nickel yellow, iron-nickel-
Examples thereof include complex oxide pigments that do not contain chromium elements, such as aluminum-based brown and cobalt-silica-based violet. These particulate far-infrared radiation materials other than quartz are selected in consideration of aesthetics, warm color at the time of use, far-infrared radiation efficiency, etc., and may be used alone or in combination of two or more with quartz. Can be. Further, the content ratio of quartz in the particulate far-infrared radiation material is preferably 40 to 90% by weight, whereby the far-infrared radiation coating 20 is formed on the substrate, that is, the incandescent lamp 1.
As a result, it has a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the glass material constituting the zero-bulb 11, so that stress due to thermal shock at the start of use and after use of the far-infrared heater hardly remains.
【００２２】粒子状遠赤外線放射材料の平均粒径は、後
述する遠赤外線放射被膜形成用塗布組成物を塗布作業
性、得られる遠赤外線放射被膜２０の耐久性の観点か
ら、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、より
好ましくは０．１〜５０μｍ、更に好ましくは０．１〜
２０μｍである。The average particle size of the particulate far-infrared ray radiating material is 0.01 to 100 μm from the viewpoint of the coating workability of the later-described far-infrared ray radiating film forming coating composition and the durability of the obtained far-infrared ray radiating film 20. Is more preferable, more preferably 0.1 to 50 μm, and still more preferably 0.1 to 50 μm.
20 μm.
【００２３】遠赤外線放射被膜２０には、当該膜に加わ
る応力を緩和することを目的として、タルク、マイカ、
クレー等の充填材を含有させることができる。このよう
な充填材は、粒子状遠赤外線放射材料および充填材の合
計量の２〜３０重量％となる割合で用いられる。The far-infrared radiation coating 20 is provided with talc, mica,
A filler such as clay can be contained. Such a filler is used at a ratio of 2 to 30% by weight based on the total amount of the particulate far-infrared radiation material and the filler.
【００２４】遠赤外線放射被膜２０は、例えば以下のよ
うにして形成される。先ず、部分加水分解ゾル中に、粒
子状遠赤外線放射材料および必要に応じて用いられる充
填材が分散されてなる遠赤外線放射被膜形成用塗布組成
物を調製する。次いで、この遠赤外線放射被膜形成用塗
布組成物を、基体すなわち白熱電球１０のバルブ１１の
外表面に、公知の塗布方法例えばスプレーコート法など
によって均一な膜厚となるよう塗布し、その後、４００
〜６００℃で１０〜３０分間の条件で硬化処理を行うこ
とにより、遠赤外線放射被膜２０が形成される。The far-infrared radiation coating 20 is formed, for example, as follows. First, a coating composition for forming a far-infrared ray radiating film, in which a particulate far-infrared ray radiating material and a filler used as necessary are dispersed in a partially hydrolyzed sol, is prepared. Next, the coating composition for forming a far-infrared radiation coating is applied to a substrate, that is, the outer surface of the bulb 11 of the incandescent lamp 10 by a known coating method such as a spray coating method so as to have a uniform film thickness.
The far-infrared radiation coating 20 is formed by performing the curing treatment at a temperature of 600 ° C. for 10 to 30 minutes.
【００２５】以上において、遠赤外線放射被膜形成用塗
布組成物における粒子状遠赤外線放射材料および充填材
の割合は、部分加水分解ゾル１００重量部に対して３０
〜５００重量部、特に５０〜３００重量部であることが
好ましい。この割合が３０重量部未満である場合には、
得られる遠赤外線放射被膜２０は、基体に対する密着性
が低くなると共に、使用直後の急冷に対する耐熱衝撃性
が低くなることがある。一方、この割合が５００重量部
を超える場合には、当該遠赤外線放射被膜形成用塗布組
成物を基体に塗布する際に、膜厚の制御が困難となり、
均一な膜厚を有する遠赤外線放射被膜２０が得られず、
基体に対する密着性や膜強度が低下することがある。In the above, the ratio of the particulate far-infrared ray radiating material and the filler in the coating composition for forming a far-infrared ray radiating film is 30 to 100 parts by weight of the partially hydrolyzed sol.
It is preferably from 500 to 500 parts by weight, particularly preferably from 50 to 300 parts by weight. If this proportion is less than 30 parts by weight,
The resulting far-infrared radiation coating 20 may have low adhesion to a substrate and low thermal shock resistance to quenching immediately after use. On the other hand, if this proportion exceeds 500 parts by weight, it becomes difficult to control the film thickness when applying the far-infrared radiation coating film-forming coating composition to a substrate,
Far-infrared radiation coating 20 having a uniform film thickness cannot be obtained,
Adhesion to the substrate and film strength may be reduced.
【００２６】また、基体の外表面に、例えばサンドブラ
ストなどの公知の表面処理によってフロスト加工を施す
ことができ、これにより、基体に対する遠赤外線放射被
膜２０の密着性を向上させることができる。また、遠赤
外線放射被膜２０の膜厚は、１０〜３００μｍであるこ
とが好ましい。この膜厚が１０μｍ未満である場合に
は、所要の遠赤外線放射性能が得られないことがある。
一方、この膜厚が３００μｍを超える場合には、当該遠
赤外線放射被膜２０が剥離しやすくなる。Further, the outer surface of the substrate can be subjected to frost processing by a known surface treatment such as sandblasting, for example, whereby the adhesion of the far-infrared radiation coating 20 to the substrate can be improved. Further, the thickness of the far-infrared radiation coating 20 is preferably from 10 to 300 μm. If the thickness is less than 10 μm, required far-infrared radiation performance may not be obtained.
On the other hand, when this film thickness exceeds 300 μm, the far-infrared radiation coating 20 tends to peel off.
【００２７】上記の遠赤外線ヒーターによれば、遠赤外
線放射被膜２０を形成する結合材として、特定の複合ア
ルコキシドの部分加水分解ゾルを硬化してなるものが用
いられているため、その物性により、基体に対する密着
性および耐熱性に優れた遠赤外線放射被膜２０を形成す
ることができ、しかも、粒子状遠赤外線放射材料が石英
を含有してなるものであるため、遠赤外線放射被膜２０
は基体を構成するガラス材料の熱膨張係数と近似した熱
膨張係数を有するものとなり、その結果、長時間連続し
てまたは繰り返して使用しても、遠赤外線放射被膜２０
の基体に対する密着性が維持される。また、結合材とし
て、リン酸塩またはアルカリ性材料を用いないため、長
時間使用しても、遠赤外線放射被膜２０が退色すること
がない。According to the above-described far-infrared heater, since a binder obtained by curing a partially hydrolyzed sol of a specific composite alkoxide is used as a binder for forming the far-infrared radiation coating 20, its physical properties It is possible to form the far-infrared radiation coating 20 having excellent adhesion to the substrate and heat resistance, and since the particulate far-infrared radiation material contains quartz, the far-infrared radiation coating 20 can be formed.
Has a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the glass material constituting the substrate. As a result, even when used continuously or repeatedly for a long time, the far-infrared radiation coating 20 can be used.
Of the substrate is maintained. Further, since no phosphate or alkaline material is used as the binder, the far-infrared radiation coating 20 does not fade even when used for a long time.
【００２８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記の遠赤外線ヒーターに限定されず、
種々の変更を加えることが可能である。例えば、発熱体
と基体とによって白熱電球が構成されている必要はな
く、外表面に遠赤外線放射被膜が形成された管状の基体
の内部に、抵抗発熱体が配置されてなる構成のものであ
ってもよい。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described far-infrared heater.
Various changes can be made. For example, the incandescent lamp does not need to be constituted by the heating element and the base, and the resistance heating element is disposed inside a tubular base having a far-infrared radiation coating formed on the outer surface. You may.
【００２９】[0029]
【実施例】以下、本発明の遠赤外線ヒーターの具体的な
実施例について説明する。 〈部分加水分解ゾルの調製〉下記表１に示す処方の複合
アルコキシドを部分加水分解ゾル化することにより、部
分加水分解ゾル（１）〜（４）を調製した。これらの部
分加水分解ゾルにおけるアルコキシ基の残存率および水
分量を表１に示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific examples of the far-infrared heater of the present invention will be described. <Preparation of partially hydrolyzed sol> The partially hydrolyzed sols (1) to (4) were prepared by partially hydrolyzing a complex alkoxide having the formulation shown in Table 1 below. Table 1 shows the residual ratio of the alkoxy groups and the water content in these partial hydrolysis sols.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】〈白熱電球の作製〉下記の条件に従って白
熱電球（１０）を作製した。 バルブ（１１）：石英ガラス製，全長４０６ｍｍ，内径
８ｍｍ， コイル状フィラメント（１４）：タングステン製， 金属箔（１６）：モリブデン製， 封入ガス：ハロゲンガス， 定格電圧：２００Ｖ，定格電流：６Ａ，定格電力：１２
００Ｗ<Preparation of Incandescent Light Bulb> An incandescent light bulb (10) was prepared according to the following conditions. Valve (11): quartz glass, total length 406 mm, inner diameter 8 mm, coiled filament (14): tungsten, metal foil (16): molybdenum, filling gas: halogen gas, rated voltage: 200 V, rated current: 6 A, Rated power: 12
00W
【００３２】〈実施例１〜４および比較例１〉表２に示
す処方に従って、遠赤外線放射被膜形成用塗布組成物を
調製し、上記の白熱電球（１０）のバルブ（１１）の外
表面に、調製した遠赤外線放射被膜形成用塗布組成物
を、硬化処理後の膜厚が５０〜１００μｍとなるようス
プレーコート法により塗布し、予備乾燥後、５５０℃、
１５分間の条件で硬化処理することにより、遠赤外線放
射被膜（２０）を形成し、遠赤外線ヒーターを作製し
た。<Examples 1 to 4 and Comparative Example 1> A coating composition for forming a far-infrared radiation coating was prepared according to the formulation shown in Table 2, and applied to the outer surface of the bulb (11) of the incandescent lamp (10). The prepared far-infrared radiation coating-forming coating composition was applied by a spray coating method so that the film thickness after curing treatment was 50 to 100 μm, and after pre-drying, 550 ° C.
By performing a curing treatment under the conditions of 15 minutes, a far-infrared radiation coating (20) was formed, and a far-infrared heater was produced.
【００３３】作製した遠赤外線ヒーターの各々における
遠赤外線放射被膜について、下記の項目の評価を行っ
た。 〔密着性〕遠赤外線放射被膜（２０）にテープを張り付
けてこれを引き剥がし、遠赤外線放射被膜（２０）の剥
離の状態を目視により観察した。遠赤外線放射被膜（２
０）が白熱電球（１０）のバルブ（１１）から全く剥離
していないものを○、一部剥離しているものを△、ほぼ
すべて剥離しているものを×として評価した。また、遠
赤外線ヒーターを３０００時間連続使用した後における
密着性を上記と同様にして評価した。 〔耐熱退色性〕遠赤外線ヒーターを、５００時間、１０
００時間および３０００時間連続使用した後、遠赤外線
放射被膜（２０）を目視により観察し、当該遠赤外線放
射被膜（２０）の退色の有無を調べた。遠赤外線放射被
膜（２０）に退色が生じてないものを○、生じているも
のを×として評価した。なお、遠赤外線ヒーターの使用
中における白熱電球（１０）のバルブ（１１）の表面温
度は、約８５０℃であった。以上、結果を表２に示す。The following items were evaluated for the far-infrared radiation coating in each of the produced far-infrared heaters. [Adhesion] A tape was attached to the far-infrared radiation coating (20), and the tape was peeled off. The state of peeling of the far-infrared radiation coating (20) was visually observed. Far infrared radiation coating (2
0) was evaluated as ○ when the film was not peeled off from the bulb (11) of the incandescent lamp (10), Δ when the film was partially peeled, and x when almost completely peeled. Further, the adhesion after the continuous use of the far infrared heater for 3000 hours was evaluated in the same manner as described above. [Heat discoloration resistance] Heat the far infrared heater for 500 hours for 10 hours.
After continuous use for 00 hours and 3000 hours, the far-infrared radiation coating (20) was visually observed, and the presence or absence of fading of the far-infrared radiation coating (20) was examined. When the far-infrared radiation coating (20) did not undergo fading, it was evaluated as ○, and when it occurred, as x. The surface temperature of the bulb (11) of the incandescent lamp (10) during use of the far-infrared heater was about 850 ° C. The results are shown in Table 2 above.
【００３４】[0034]
【表２】 [Table 2]
【００３５】表２の結果から明らかなように、実施例１
〜４に係る遠赤外線ヒーターによれば、遠赤外線放射被
膜を形成するために特定の結合材が用いられているた
め、当該遠赤外線放射被膜の基体（白熱電球のバルブ）
に対する密着性が良好であり、また、長時間の使用によ
っても当該密着性が維持され、しかも、耐熱退色性に優
れた遠赤外線放射被膜が得られることが確認された。As is clear from the results in Table 2, Example 1
According to the far-infrared heaters according to Nos. 1 to 4, since a specific binder is used to form the far-infrared radiation coating, the base of the far-infrared radiation coating (bulb of an incandescent lamp)
It has been confirmed that the composition has good adhesion to, and maintains the adhesion even after long-term use, and furthermore, a far-infrared radiation coating excellent in heat discoloration can be obtained.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明の遠赤外線ヒーターによれば、遠
赤外線放射被膜を形成する結合材として、特定の複合ア
ルコキシドの部分加水分解ゾルを硬化してなるものが用
いられているため、その物性により、基体に対する密着
性および耐熱性に優れた遠赤外線放射被膜を形成するこ
とができ、しかも、粒子状遠赤外線放射材料が石英を含
有してなるものであるため、遠赤外線放射被膜は基体を
構成するガラス材料の熱膨張係数と近似した熱膨張係数
を有するものとなり、その結果、長時間連続してまたは
繰り返して使用しても、遠赤外線放射被膜の基体に対す
る密着性が維持される。また、結合材として、リン酸塩
またはアルカリ性材料を用いないため、長時間使用して
も、遠赤外線放射被膜が退色することがない。According to the far-infrared heater according to the present invention, a material obtained by curing a partially hydrolyzed sol of a specific complex alkoxide is used as a binder for forming a far-infrared radiation coating. Thereby, a far-infrared radiation coating excellent in adhesion and heat resistance to the substrate can be formed.Moreover, since the particulate far-infrared radiation material contains quartz, the far-infrared radiation coating covers the substrate. It has a coefficient of thermal expansion close to the coefficient of thermal expansion of the constituent glass material. As a result, even when used continuously or repeatedly for a long time, the adhesion of the far-infrared radiation coating to the substrate is maintained. Further, since a phosphate or an alkaline material is not used as a binder, the far-infrared radiation coating does not fade even when used for a long time.
【図１】本発明の遠赤外線ヒーターの一例における構成
を示す説明用断面図である。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a configuration of an example of a far-infrared heater according to the present invention.
１０ 白熱ランプ １１ バルブ １２ 封止部 １３ フィラメント組立体 １４ コイル状フィラメント １５ リング状サポータ １６ 金属箔 １７ 外部リード棒 ２０ 遠赤外線放射被膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Incandescent lamp 11 Bulb 12 Sealing part 13 Filament assembly 14 Coiled filament 15 Ring-shaped supporter 16 Metal foil 17 External lead rod 20 Far infrared radiation coating
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下中 雅俊 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)発明者 南園 広志 岡山県岡山市鉄256−11 (72)発明者 村上 一成 岡山県赤磐郡山陽町桜が丘西９−19−14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masatoshi Shimonaka 1194, Sado, Bessho-cho, Himeji-shi, Hyogo Ushio Electric Co., Ltd. Kazunari Murakami 9-19-14 Sakuragaoka Nishi, Sanyo-cho, Akaiwa-gun, Okayama Prefecture
Claims (2)
部に配置された発熱体と、前記基体の表面に設けられた
遠赤外線放射被膜とを有してなる遠赤外線ヒーターであ
って、 前記遠赤外線放射被膜は、結合材中に、石英を含有しか
つクロム含有物質を含有しない粒子状遠赤外線放射材料
が分散されてなり、 前記結合材は、チタン、アルミニウムおよびジルコニウ
ムから選ばれる少なくとも１種の金属のアルコキシド
と、珪素を含有するアルコキシドとよりなる複合アルコ
キシドの部分加水分解ゾルを加熱硬化してなるものであ
ることを特徴とする遠赤外線ヒーター。A far-infrared heater comprising: a glass tubular base; a heating element disposed inside the base; and a far-infrared radiation coating provided on a surface of the base; In the far-infrared radiation coating, a particulate far-infrared radiation material containing quartz and not containing a chromium-containing substance is dispersed in a binder, and the binder is at least one selected from titanium, aluminum and zirconium. A far-infrared heater characterized by being obtained by heating and curing a partially hydrolyzed sol of a composite alkoxide comprising an alkoxide of a metal and an alkoxide containing silicon.
されていることを特徴とする請求項１に記載の遠赤外線
ヒーター。2. The far-infrared heater according to claim 1, wherein the heating element and the base constitute an incandescent lamp.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25028197A JPH1186804A (en) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | Far-infrared heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25028197A JPH1186804A (en) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | Far-infrared heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186804A true JPH1186804A (en) | 1999-03-30 |
Family
ID=17205573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25028197A Pending JPH1186804A (en) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | Far-infrared heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1186804A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004172103A (en) * | 2002-10-28 | 2004-06-17 | Yuni Rotto:Kk | Ice melting device and cold storage warehouse |
| WO2005032215A1 (en) | 2003-09-30 | 2005-04-07 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Tube and ball |
| JP2006278086A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Harison Toshiba Lighting Corp | Electric bulb type heater, and sealed lighting fixture apparatus |
| JP2007333250A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Kurose Technical:Kk | Far-infrared panel heater |
| CN114719328A (en) * | 2022-05-10 | 2022-07-08 | 遵义市播州区鑫巨旺节能炉具有限公司 | Liquid fuel stove |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP25028197A patent/JPH1186804A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004172103A (en) * | 2002-10-28 | 2004-06-17 | Yuni Rotto:Kk | Ice melting device and cold storage warehouse |
| WO2005032215A1 (en) | 2003-09-30 | 2005-04-07 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Tube and ball |
| JP2006278086A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Harison Toshiba Lighting Corp | Electric bulb type heater, and sealed lighting fixture apparatus |
| JP2007333250A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Kurose Technical:Kk | Far-infrared panel heater |
| CN114719328A (en) * | 2022-05-10 | 2022-07-08 | 遵义市播州区鑫巨旺节能炉具有限公司 | Liquid fuel stove |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031216 |