專(zhuān)利名稱(chēng)：紅外線(xiàn)燈泡及加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作熱源的紅外線(xiàn)燈泡以及使用該紅外線(xiàn)燈泡的加熱裝置，例如電取暖器、烹飪器、干燥機(jī)、以及電子裝置(復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等)，特別是涉及使用碳系物質(zhì)作為發(fā)熱體，作為熱源具有優(yōu)良的特性的紅外線(xiàn)燈泡以及使用該紅外線(xiàn)燈泡的加熱裝置。
背景技術(shù)：
以往的紅外線(xiàn)燈泡中，在玻璃管的內(nèi)部設(shè)有用鎢等形成為線(xiàn)圈狀的金屬電熱線(xiàn)，或?qū)⑻枷滴镔|(zhì)形成為棒狀或板狀的發(fā)熱體(參照例如日本的特開(kāi)2001-155692號(hào)公報(bào))。
這樣所構(gòu)成的以往的紅外線(xiàn)燈泡，用作電取暖器、烹飪器、干燥機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、以及打印機(jī)等中的加熱裝置的熱源，近年來(lái)作為小型且有效的熱源應(yīng)用于各種用途(例如參照日本特開(kāi)2003-35423號(hào)公報(bào))。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-155692號(hào)公報(bào)(第4-6頁(yè)，第7圖)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-35423號(hào)公報(bào)(第2頁(yè)，第1圖)作為加熱裝置中的熱源的紅外線(xiàn)燈泡，要求更加小型化且效率更高，且要求能夠容易地適應(yīng)各種用途的較高的通用性。該領(lǐng)域中，提供能夠滿(mǎn)足上述要求的紅外線(xiàn)燈泡以及使用該紅外線(xiàn)燈泡的加熱裝置是一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題，目的在于提供一種小型且高效，能夠容易地適應(yīng)各種用途的通用性高的紅外線(xiàn)燈泡以及使用該紅外線(xiàn)燈泡的加熱裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案一的紅外線(xiàn)燈泡，具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔而排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出。
這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案一的紅外線(xiàn)燈泡，由于使得并列設(shè)置的多個(gè)發(fā)熱體中的平面可靠地朝向同一個(gè)方向，因此來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射具有指向性，能夠通過(guò)來(lái)自發(fā)熱體的一次輻射熱，高效地加熱被加熱物體。
本發(fā)明的技術(shù)方案二的紅外線(xiàn)燈泡，具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔而排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面相對(duì)基準(zhǔn)面具有規(guī)定角度進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案二的紅外線(xiàn)燈泡，使得并列設(shè)置的多個(gè)發(fā)熱體中的平面相對(duì)基準(zhǔn)面具有規(guī)定角度，因此能夠在要求的方向中高指向性且高效進(jìn)行自發(fā)熱體的熱輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案三的紅外線(xiàn)燈泡，發(fā)熱體，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀實(shí)質(zhì)上為多邊形，以各個(gè)發(fā)熱體中具有最大面積的平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置，從而能夠高指向性進(jìn)行來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案四的紅外線(xiàn)燈泡，在上述技術(shù)方案一或技術(shù)方案二的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面的端面由直線(xiàn)和圓弧構(gòu)成，以各個(gè)發(fā)熱體中的平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置，從而能夠高指向性進(jìn)行來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案五的紅外線(xiàn)燈泡，在上述技術(shù)方案一或技術(shù)方案二的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，由具有導(dǎo)熱性的保持塊和具有電絕緣性的分隔器構(gòu)成，發(fā)熱體固定在上述保持塊中所形成的縫隙中，將上述保持塊嵌合到在上述分隔器中所形成的切口中，以各個(gè)發(fā)熱體中的平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置。通過(guò)采用這樣的構(gòu)成，技術(shù)方案五的紅外線(xiàn)燈泡能夠高指向性對(duì)被加熱物體進(jìn)行來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射，同時(shí)，能夠容易地將各個(gè)發(fā)熱體以要求的間隔設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br> 本發(fā)明的技術(shù)方案六的紅外線(xiàn)燈泡，在上述技術(shù)方案一至技術(shù)方案五的紅外線(xiàn)燈泡中，發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)的通過(guò)燒制所形成的碳系發(fā)熱體。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案六的紅外線(xiàn)燈泡中，發(fā)熱體的材質(zhì)含有碳系物質(zhì)，通過(guò)燒制所形成的碳系發(fā)熱體，具有發(fā)射率比金屬類(lèi)發(fā)熱體高80％以上的特性。通過(guò)這樣的材料所形成的發(fā)熱體，形成為具有平面，且具有高指向性，通過(guò)這樣，能夠由一次輻射可靠地照射被加熱物體，構(gòu)成一種輻射效率高的紅外線(xiàn)燈泡。
本發(fā)明的技術(shù)方案七的紅外線(xiàn)燈泡，在技術(shù)方案一至技術(shù)方案五的紅外線(xiàn)燈泡中，發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)與電阻調(diào)整物質(zhì)的通過(guò)燒制所形成的固態(tài)碳系發(fā)熱體。像這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案七的紅外線(xiàn)燈泡中，發(fā)熱體的材質(zhì)含有碳系物質(zhì)與電阻調(diào)整物質(zhì)，通過(guò)燒制形成，因此具有發(fā)熱體的發(fā)射率與金屬相比高80％以上的特性。另外，通過(guò)具有彈力的固定機(jī)構(gòu)能夠讓發(fā)熱體的安裝方向?yàn)樽杂傻姆较?。由這樣的材料所形成的發(fā)熱體，形成為具有平面，且在要求的方向中具有高指向性，通過(guò)這樣，能夠由一次輻射可靠地照射被加熱物體，構(gòu)成一種輻射效率高的紅外線(xiàn)燈泡。
本發(fā)明的技術(shù)方案八的加熱裝置，具有紅外線(xiàn)燈泡，其具有具有紅外線(xiàn)燈泡和反射板，該紅外線(xiàn)燈泡具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出，上述反射板以與上述發(fā)熱體中的平面相面對(duì)進(jìn)行配置。
這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案八的加熱裝置，由于使得并列設(shè)置的多個(gè)發(fā)熱體中的平面可靠地朝向同一個(gè)方向，因此來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射具有指向性，能夠通過(guò)來(lái)自發(fā)熱體的一次輻射熱，高效地加熱被加熱物體。
本發(fā)明的技術(shù)方案九的加熱裝置中，上述技術(shù)方案八的加熱裝置的反射板，垂直切斷其長(zhǎng)度方向的剖面形狀，在反射面的中央部分具有面向發(fā)熱板的平面方向突出的凸部。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案九的加熱裝置，由于能夠由反射板的凸部來(lái)漫反射來(lái)自發(fā)熱體的熱線(xiàn)，因此發(fā)熱體所發(fā)出的輻射熱，能夠從具有凸部的反射面大范圍且高效地輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案十的加熱裝置中，上述技術(shù)方案九的加熱裝置的反射面中所形成的凸部，構(gòu)成為使得來(lái)自發(fā)熱體的熱線(xiàn)不會(huì)照射到上述發(fā)熱體。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十的加熱裝置，由于不會(huì)因反射板的凸部使得來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射照射到該發(fā)熱體，因此發(fā)熱體所發(fā)出的輻射熱，能夠從具有凸部的反射面大范圍且高效地輻射。本發(fā)明的加熱裝置中，由于采用從各個(gè)發(fā)熱體向反射板所發(fā)出的輻射熱不會(huì)照射的該發(fā)熱體的反射板形狀，因此抑制了反射板對(duì)發(fā)熱體的二次加熱，其結(jié)果是能夠防止發(fā)熱體的異常溫度上升，實(shí)現(xiàn)發(fā)熱體的穩(wěn)定性。
例如，發(fā)熱體的電阻變化率很多具有正或負(fù)的特性。這表示發(fā)熱體的溫度引起電阻值變化。另外，在設(shè)定發(fā)熱體的額定的情況下，通常由相對(duì)所施加的電壓的自己發(fā)熱的狀態(tài)來(lái)設(shè)定。在將這樣所設(shè)定的發(fā)熱體組裝在加熱裝置中的情況下，因反射板的形狀導(dǎo)致發(fā)熱體的溫度上升，且額定輸入被改變，與設(shè)計(jì)者的意圖不同。為了避免這樣的問(wèn)題，最好構(gòu)成為發(fā)熱體不會(huì)受到來(lái)自反射板的照射的影響。
本發(fā)明技術(shù)方案十一的加熱裝置中，上述技術(shù)方案八加熱裝置的反射板，垂直切斷其長(zhǎng)度方向的剖面形狀是拋物線(xiàn)，設(shè)為使得多個(gè)發(fā)熱體所構(gòu)成的發(fā)熱體組中的實(shí)質(zhì)的發(fā)熱中心點(diǎn)的位置，為上述拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)位置。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十一的加熱裝置，由于發(fā)熱體組的實(shí)質(zhì)發(fā)熱中心點(diǎn)位于拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)位置中，因此能夠?qū)l(fā)熱體組所輻射并被反射板所反射的熱線(xiàn)，平行輻射向裝置正面，從而能夠進(jìn)行大范圍的平行輻射。另外，這樣所構(gòu)成的加熱裝置，由于反射板所反射的熱輻射進(jìn)一步對(duì)發(fā)熱體進(jìn)行加熱，因此能夠讓發(fā)熱體溫度較高，從而能夠從發(fā)熱體的平板的面向同一個(gè)方向輻射高能量，對(duì)被加熱物體高溫進(jìn)行加熱。
本發(fā)明的技術(shù)方案十二的加熱裝置中，上述技術(shù)方案八的加熱裝置的反射板，垂直切斷其長(zhǎng)度方向的剖面形狀是多個(gè)拋物線(xiàn)組合而成的形狀，將各個(gè)發(fā)熱體中的實(shí)質(zhì)的發(fā)熱中心點(diǎn)，設(shè)置在各個(gè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)位置中。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十二的加熱裝置，由于各個(gè)發(fā)熱體的實(shí)質(zhì)發(fā)熱中心點(diǎn)位于各個(gè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)位置中，因此能夠?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)熱體所輻射并被反射板所反射的熱線(xiàn)，平行輻射向裝置正面，從而能夠進(jìn)行大范圍的平行輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案十三的加熱裝置中，上述技術(shù)方案八加熱裝置的反射板，垂直切斷其長(zhǎng)度方向的剖面形狀，在反射面的中央部分具有面向發(fā)熱板的平面方向突出的凸面，通過(guò)上述凸面漫反射來(lái)自上述發(fā)熱體的熱線(xiàn)。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十三的加熱裝置，由于能夠由反射板的凸面來(lái)漫反射來(lái)自上述發(fā)熱體的熱線(xiàn)，因此發(fā)熱體所發(fā)出的輻射熱，能夠從反射面大范圍且高效地輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案十四的加熱裝置中，上述技術(shù)方案八的加熱裝置的反射板，垂直切斷其長(zhǎng)度方向的剖面形狀，在反射面的中央部分在面對(duì)發(fā)熱板的平面的位置中具有凹凸面，通過(guò)上述凹凸面漫反射來(lái)自上述發(fā)熱體的熱線(xiàn)。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十四的加熱裝置，由于能夠由反射板的凹凸面來(lái)漫反射來(lái)自發(fā)熱體的熱線(xiàn)，因此發(fā)熱體所發(fā)出的輻射熱，能夠從反射面大范圍且高效地輻射。
本發(fā)明的技術(shù)方案十五的加熱裝置，具有紅外線(xiàn)燈泡，其具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體分別以要求的間隔排列，設(shè)為使得上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向；將上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)密封在內(nèi)部的玻璃管；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出；以及上述玻璃管中的形成在面對(duì)上述發(fā)熱體的平面的位置中的反射膜。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十五的加熱裝置，由于采用通過(guò)設(shè)置在玻璃管中的反射膜反射來(lái)自發(fā)熱體的熱線(xiàn)的構(gòu)成，因此能夠高效輻射來(lái)自發(fā)熱體的輻射熱。另外，這樣所構(gòu)成的加熱裝置，通過(guò)在玻璃管中設(shè)置反射膜，通過(guò)反射膜所反射的輻射熱進(jìn)一步對(duì)發(fā)熱體進(jìn)行加熱，因此能夠讓發(fā)熱體溫度更高，從而能夠從發(fā)熱體的平板的面向同一個(gè)方向輻射高能量，將被加熱物體加熱到高溫。
本發(fā)明的技術(shù)方案十六的加熱裝置，具有紅外線(xiàn)燈泡，其具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體分別以要求的間隔排列，設(shè)為使得上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向；將上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)密封在內(nèi)部的玻璃管；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出；及設(shè)為將上述發(fā)熱體覆蓋起來(lái)的圓筒狀的筒體。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十六的加熱裝置，由于設(shè)有覆蓋發(fā)熱體的筒體，因此能夠?yàn)橥搀w遮住被加熱物體所產(chǎn)生的異物例如肉汁、調(diào)味料等，不會(huì)直接與紅外線(xiàn)燈泡相接觸，能夠防止紅外線(xiàn)燈泡表面的惡化所引起的破損、斷路，得到一種長(zhǎng)壽的裝置。另外，在筒體為墨粉固定輥的情況下，能夠構(gòu)建一種可高效加熱墨粉固定輥與紙相接觸的部分的電子裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案十七的加熱裝置，在上述技術(shù)方案八到十六的加熱裝置中，還具有分別與多個(gè)發(fā)熱體相連接的多個(gè)外部端子；與電源相連接的多個(gè)電源端子；以及控制電路，其將上述外部端子與上述電源端子有選擇地連接起來(lái)，形成上述發(fā)熱體串聯(lián)、并聯(lián)或單獨(dú)連接的構(gòu)成。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十七的加熱裝置，能夠在1個(gè)紅外線(xiàn)燈泡中，有選擇地連接分別設(shè)置在多個(gè)發(fā)熱體中的外部端子，進(jìn)行多個(gè)發(fā)熱體的串聯(lián)、并聯(lián)、或單獨(dú)的通電狀態(tài)，從而能夠在同一個(gè)額定中容易地變更的輸入功率量以及發(fā)熱體的溫度。
本發(fā)明的技術(shù)方案十八的加熱裝置，在上述技術(shù)方案十七的加熱裝置中，控制電路由導(dǎo)通截止控制、通電率控制、相位控制、以及零交叉控制的各個(gè)電路單獨(dú)或至少兩個(gè)組合構(gòu)成。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十八的加熱裝置，控制電路中將導(dǎo)通截止控制、通電率控制、相位控制、以及零交叉控制的各個(gè)電路單獨(dú)或至少兩個(gè)組合起來(lái)而構(gòu)成，通過(guò)這樣形成能夠進(jìn)行高精度的溫度控制的加熱裝置。另外，本發(fā)明的加熱裝置中，具有多個(gè)發(fā)熱體，因此能夠?qū)π枰陌l(fā)熱體供給功率，同時(shí)控制發(fā)熱體的一部分，通過(guò)這樣能夠?qū)崿F(xiàn)可通過(guò)要求的溫度穩(wěn)定進(jìn)行加熱的偏差較小的高精度溫度控制。
本發(fā)明的技術(shù)方案十九的加熱裝置，在上述技術(shù)方案八到十六的加熱裝置中，發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)，通過(guò)燒制所形成的碳系發(fā)熱體。這樣所構(gòu)成的技術(shù)方案十九的加熱裝置中，發(fā)熱體的材質(zhì)含有碳系物質(zhì)，通過(guò)燒制所形成的碳系發(fā)熱體，具有發(fā)射率比金屬類(lèi)發(fā)熱體高80％以上的特性。通過(guò)這樣的材料所形成的發(fā)熱體，形成為具有平面，從而具有高指向性，通過(guò)這樣，能夠由一次輻射可靠地照射被加熱物體，構(gòu)成一種輻射效率高的加熱裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案二十的加熱裝置，在上述技術(shù)方案八到十六的加熱裝置中，發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)與電阻調(diào)整物質(zhì)，通過(guò)燒制所形成的固態(tài)碳系發(fā)熱體。
這樣所構(gòu)成的本發(fā)明的加熱裝置中，發(fā)熱體的材質(zhì)含有碳系物質(zhì)與電阻調(diào)整物質(zhì)，通過(guò)燒制形成，因此具有發(fā)熱體的發(fā)射率與金屬相比高80％以上的特性。另外，通過(guò)具有彈力的固定機(jī)構(gòu)能夠讓發(fā)熱體的安裝方向?yàn)樽杂傻姆较?。由這樣的材料所形成的發(fā)熱體，形成為具有平面，從而在要求的方向具有高指向性，通過(guò)這樣，能夠由一次輻射可靠地照射被加熱物體，構(gòu)成一種輻射效率高的加熱裝置。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體保持部的形狀的圖。
圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體保持部的形狀的圖。
圖4為圖1中所示的紅外線(xiàn)燈泡的IV-IV線(xiàn)的剖面圖。
圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體的變形例的剖面圖。
圖6為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖7為圖6中所示的紅外線(xiàn)燈泡的VII-VII線(xiàn)的剖面圖。
圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的紅外線(xiàn)燈泡的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖9為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中所使用的反射板的形狀的剖面圖。
圖10為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板另一變形例的剖面圖。
圖11為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板再另一變形例的剖面圖。
圖12為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板再另一變形例的剖面圖。
圖13為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板再另一變形例的剖面圖。
圖14為表示將實(shí)施方式3中的紅外線(xiàn)燈泡與反射板作為加熱源所構(gòu)成的加熱裝置之一例的立體圖。
圖15為表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的加熱裝置的加熱源的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖16為表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的加熱裝置的加熱源的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖17為表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的加熱裝置的加熱方法的電路圖。
圖中1-玻璃管，2A-發(fā)熱體，2B-發(fā)熱體，3-保持塊，4-分隔器，5-線(xiàn)圈部，6-彈簧部，7-引線(xiàn)，8-鉬箔，9A-外部引線(xiàn)，9B外部引線(xiàn)，10-發(fā)熱體保持部，11-內(nèi)部引線(xiàn)部，12-線(xiàn)圈部，13-彈簧部，14-引線(xiàn)，15-鉬箔，16-外部引線(xiàn)，30-保持塊，40-內(nèi)部引線(xiàn)部，50-反射板，60-加熱板，70-反射膜，80-殼體，90-紅外線(xiàn)燈泡，100-筒體。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖，對(duì)具體表示用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的相關(guān)紅外線(xiàn)燈泡以及加熱裝置的最佳方式的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下表示各實(shí)施方式中的紅外線(xiàn)燈泡全體的圖中，由于紅外線(xiàn)燈泡較長(zhǎng)，因此截?cái)嗥渲虚g部分進(jìn)行省略顯示。
《實(shí)施方式1》圖1至圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡的圖。圖1為表示實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡的結(jié)構(gòu)的主視圖。圖2與圖3為表示實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的作為發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)的發(fā)熱體保持部的形狀的圖。圖4為圖1的IV-IV線(xiàn)的剖面圖。圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體的變形例的剖面圖。
實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，作為石英玻璃管的玻璃管1的內(nèi)部，平行設(shè)有2組發(fā)熱結(jié)構(gòu)體100、100，玻璃管1的端部被熔化并壓扁成平板狀從而密封。玻璃管1內(nèi)部密封有氬氣或氬氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w等惰性氣體。各個(gè)發(fā)熱結(jié)構(gòu)體100，具有作為熱輻射體的細(xì)長(zhǎng)平板狀的發(fā)熱體2A或2B、固定在該發(fā)熱體2A或2B兩端的保持塊3、安裝在保持塊3的端部的內(nèi)部引線(xiàn)部11、以及電連接外部引線(xiàn)9A、9B與內(nèi)部引線(xiàn)11的鉬箔8。設(shè)有該鉬箔8的部分，成為玻璃管1的密封部。
為了將兩組發(fā)熱結(jié)構(gòu)體100、100具有要求的間隔平行設(shè)置，而設(shè)有將各個(gè)發(fā)熱結(jié)構(gòu)體100、100中的保持塊3、3互相固定起來(lái)的分隔器4。實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，保持塊3與分隔器4構(gòu)成發(fā)熱體保持部10。
如圖1所示，與發(fā)熱體保持部10的保持塊3中的發(fā)熱體2A或2B被固定的端部相反的端部中，連接有內(nèi)部引線(xiàn)11。該內(nèi)部引線(xiàn)11由纏繞在保持塊3的端部的線(xiàn)圈部5、彈簧部6、以及與鉬箔8相接合的引線(xiàn)7構(gòu)成。內(nèi)部引線(xiàn)部11中的線(xiàn)圈部5、彈簧部6、以及引線(xiàn)7，在實(shí)施方式1中由鉬線(xiàn)形成。實(shí)施方式1中對(duì)內(nèi)部引線(xiàn)部11由鉬線(xiàn)形成的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但內(nèi)部引線(xiàn)部11還可以使用鉬線(xiàn)或鎢線(xiàn)等有彈性的金屬線(xiàn)。內(nèi)部引線(xiàn)部11通過(guò)密合在保持塊3端部的外周面中的纏繞成螺旋狀而形成的線(xiàn)圈部5，與保持塊3可靠地電連接。形成為有彈性的螺旋狀的彈簧部6，用來(lái)對(duì)發(fā)熱體2A、2B提供張力，將發(fā)熱體2A、2B始終設(shè)置在要求的位置上。另外，通過(guò)像這樣在引線(xiàn)7與線(xiàn)圈部5之間設(shè)置彈簧部6，能夠吸收發(fā)熱體2A、2B的膨脹所引起的尺寸變化。
引線(xiàn)7通過(guò)熔焊接合在鉬箔8的一端附近，鉬箔8的另一端附近熔焊接合有給發(fā)熱體2A、2B供給電源電壓的外部引線(xiàn)9A、9B。
如上所構(gòu)成的兩組發(fā)熱結(jié)構(gòu)體100、100，設(shè)置在玻璃管1內(nèi)的要求的位置中，在引線(xiàn)7與鉬箔8以及外部引線(xiàn)9A、9B的接合部分中，將玻璃管1壓成平板狀從而密封起來(lái)。另外，作為密封在該玻璃管1內(nèi)部的惰性氣體的氬氣或氬氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w，用來(lái)防止碳系物質(zhì)發(fā)熱體2A、2B的氧化。
圖2為表示實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體保持部10的保持塊3的圖，(a)為主視圖，(b)為側(cè)視圖(圖1中的右側(cè)視圖)。
如圖2所示，形成為圓柱狀的保持塊3，一方的端部中形成有插入固定發(fā)熱體2A、2B的縫隙3a。另外，保持塊3中形成有段差3b，保持塊3的另一方端部的直徑較小，形成小直徑部3c。保持塊3是具有良好的導(dǎo)電性的材料，并且是導(dǎo)熱性良好的材料，例如使用天然人工石墨材料，進(jìn)行粉碎、成形、燒制后使其石墨化。另外，形狀通過(guò)切削加工等來(lái)制作。另外，實(shí)施方式1的保持塊3的具體形狀，是直徑為6.2mm(小直徑部3c的直徑為4.8mm)，長(zhǎng)18mm。
如上所制作的保持塊3，通過(guò)很難將發(fā)熱體2A、2B的熱傳遞給內(nèi)部引線(xiàn)部11的線(xiàn)圈部5的材料形成。另外，保持塊3與發(fā)熱體2A、2B通過(guò)碳粘接劑相接合。實(shí)施方式1中所使用的碳粘接劑，是將石墨或碳粉末混入熱可塑性樹(shù)脂或熱硬化性樹(shù)脂中而得到的漿狀粘接劑。
另外，實(shí)施方式1中雖然以通過(guò)碳粘接劑將保持塊3與發(fā)熱體2A、2B接合起來(lái)的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但可以使用任一種接合方法，只要能夠?qū)⒈３謮K3與發(fā)熱體2A、2B可靠地電連接起來(lái)就可以。
圖3為表示發(fā)熱體保持部10的分隔器4的圖，(a)為主視圖，(b)為俯視圖(從圖1的上方看所得到的圖)。
如圖3所示，分隔器4為圓板狀，其兩側(cè)的對(duì)向位置中形成有略圓形的切口4a、4b。該切口4a、4b的內(nèi)徑，形成為與上述保持塊3的小直徑部3c相嵌合的大小。與發(fā)熱體2A、2B相接合的各個(gè)保持塊3、3，以要求的狀態(tài)(位置、角度)與分隔器4的切口4a、4b相嵌合，通過(guò)這樣，將各個(gè)發(fā)熱體2A、2B以給定的間隔設(shè)置，同時(shí)能夠容易地將各個(gè)發(fā)熱體2A與2B中的平面部分(圖1中面向正面的部分)設(shè)為朝向要求的方向。另外，實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中所使用的分隔器4的具體形狀，形成為直徑為Φ17mm，厚為1.5～2mm，切口4a、4b部分的直徑比保持塊3的小直徑部3c的直徑大0.2mm的形狀。另外，切口部4a、4b被形成為使得兩個(gè)保持塊3，3的中心間的距離為9.2mm。
實(shí)施方式1中的發(fā)熱結(jié)構(gòu)體100如上所述，能夠?qū)⒐潭税l(fā)熱體2A的保持塊3與固定了發(fā)熱體2B的保持塊3，在紅外線(xiàn)燈泡的組裝階段，能夠以要求的間隔，在平面部分為要求的方向中容易地組裝成一體，從而使得密封在玻璃管中的工序也較為容易。因此，通過(guò)實(shí)施方式1，與以前的紅外線(xiàn)燈泡相比，能夠容易地制造熱輻射的指向性較高的紅外線(xiàn)燈泡。
實(shí)施方式1中的分隔器4，通過(guò)具有耐熱性與絕緣性的材料，例如氧化鋁陶瓷形成。實(shí)施方式1中，對(duì)通過(guò)氧化鋁陶瓷形成分隔器4的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但如果是具有耐熱性、絕緣性以及易加工性的材料，例如塊滑石陶瓷、可加工陶瓷等，則也可以用作分隔器4。
如上所構(gòu)成的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，如果給從其兩側(cè)所導(dǎo)出的各個(gè)外部引線(xiàn)9A及/或9B施加要求的電壓，則經(jīng)鉬箔8相連接的內(nèi)部引線(xiàn)4A、4B，給對(duì)應(yīng)的發(fā)熱體2A及/或2B施加要求的電壓，該發(fā)熱體2A及/或2B中流通電流，因該發(fā)熱體2A及/或2B的電阻而產(chǎn)生熱。此時(shí)從發(fā)熱的發(fā)熱體2A及/或2B輻射紅外線(xiàn)。
實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體2A、2B，是形成為細(xì)長(zhǎng)板狀的碳系物質(zhì)，由石墨等結(jié)晶碳集材中添加了氮化合物的電阻值調(diào)整物質(zhì)，以及非結(jié)晶碳的混合物構(gòu)成。
實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，作為碳系物質(zhì)的燒結(jié)體所構(gòu)成的電阻發(fā)熱體的發(fā)熱體2A、2B，如下來(lái)制作。
首先，將氯化的氯乙烯樹(shù)脂(chlorinated vinyl chloride resin)45重量份，與呋喃樹(shù)脂15重量份混合起來(lái)，制作第1混合物。接下來(lái)，將天然石墨粉末(平均粒度5μm)10重量份，與第1混合物60重量份混合起來(lái)，制作第2混合物。將氮化硼(平均粒度2μm)30重量份，與第2混合物70重量份以及己二烯鄰苯二甲酸(diallyl phthalate)(可塑劑)20重量份分散與混合起來(lái)，制作第3混合物。通過(guò)壓出成形機(jī)將如上所制作的第3混合物成形為板狀。將這樣所形成的板狀材料，在氮?dú)猸h(huán)境中在1000℃的燒制爐內(nèi)燒制30分鐘。進(jìn)而，為了讓材料的電阻溫度特性具有要求的特性，在1×10-2Pa以下的真空中再次進(jìn)行熱處理。此時(shí)的熱處理溫度，根據(jù)材料的組成、形狀進(jìn)行設(shè)定，但實(shí)施方式1中從1500℃～1900℃的范圍內(nèi)選擇。如上所制作的發(fā)熱體，20℃與1200℃時(shí)的電阻率[Ω·cm]的變化率被設(shè)為-20％～+20％之間。另外，最好將該變化率設(shè)為-10％～+10％之間。
實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，如上所制作的發(fā)熱體2A、2B的形狀尺寸，例如是板寬W為6.0mm，板厚T為0.5mm，長(zhǎng)度為300mm。發(fā)熱體2A、2B中，板寬W與板厚T的比(W/T)最好為5以上。通過(guò)采用板寬W比板厚T大5倍以上的平板狀，當(dāng)然較寬的平面(板寬W)所釋放的熱量比較窄的側(cè)面(板厚T)所釋放的熱量多，從而能夠在平板狀的發(fā)熱體2A、2B的熱輻射中具有指向性。
圖4為圖1的IV-IV線(xiàn)的剖面圖，示出了圓筒狀的玻璃管1與兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體2A、2B的配置。如圖4所示，實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體2A、2B準(zhǔn)確地排列設(shè)置在略圓筒狀的玻璃管1的剖面中，被設(shè)為各自的平面部分朝向同一個(gè)方向。也即，圖4中將兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體2A、2B的平面部分面向上下方向設(shè)置。因此，在圖4中所示的狀態(tài)中，紅外線(xiàn)燈泡的玻璃管1中的上下方向中輻射出很多熱量，通過(guò)將被加熱物體設(shè)置在上下的任一個(gè)位置中，能夠高效對(duì)該被加熱物體進(jìn)行加熱。
實(shí)施方式1中所使用的碳系物質(zhì)的發(fā)熱體2A、2B，發(fā)熱效率高，從開(kāi)始加熱到達(dá)到給定溫度的時(shí)間非常短，由于點(diǎn)亮?xí)r沒(méi)有沖擊電流，因此能夠減少控制時(shí)所產(chǎn)生的閃爍。實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡由于使用碳系物質(zhì)的發(fā)熱體2A、2B，因此其壽命約為10000小時(shí)，因使用條件而不同，但與在同樣的使用條件下使用鎢紅外線(xiàn)燈泡的情況下的壽命相比，約為2倍。
另外，實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，排列設(shè)有兩個(gè)碳系物質(zhì)的發(fā)熱體2A、2B而構(gòu)成。碳系物質(zhì)所形成的發(fā)熱體，因其形狀、尺寸而使得電阻值不同，其結(jié)果是，該發(fā)熱體所消耗的功率也大為不同。因此，在以要求的消耗功率構(gòu)成要求的大小的紅外線(xiàn)燈泡的情況下，很難通過(guò)1個(gè)發(fā)熱體來(lái)應(yīng)對(duì)，而使用多個(gè)碳系物質(zhì)的發(fā)熱體進(jìn)行應(yīng)對(duì)則很容易。另外，還可以通過(guò)對(duì)各個(gè)發(fā)熱體的施加電壓進(jìn)行控制，來(lái)階段性輻射出要求的熱量，進(jìn)而通過(guò)設(shè)置消耗功率不同的發(fā)熱體，還能夠進(jìn)一步進(jìn)行輻射熱的階段控制。
實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中，對(duì)排列有兩個(gè)碳物質(zhì)的發(fā)熱體2A、2B的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于兩個(gè)發(fā)熱體，還可以使用3個(gè)以上的發(fā)熱體來(lái)構(gòu)成。這種情況下，也將平板狀的發(fā)熱體排列設(shè)置在玻璃管1的剖面中的中心線(xiàn)上，使其各自的平面朝向同一個(gè)方向。
圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡中的發(fā)熱體的變形例的剖面圖。圖5中的(a)至(d)，是在垂直于紅外線(xiàn)燈泡中的玻璃管1的長(zhǎng)度方向(延伸方向)的方向中切斷的剖面圖，示出了玻璃管1中的發(fā)熱體的剖面形狀與設(shè)置狀態(tài)。圖5的(a)至(d)中，箭頭表示來(lái)自發(fā)熱體的主要輻射方向。
圖5(a)所示的構(gòu)成中，一方的發(fā)熱體20A將玻璃管1的剖面中的中心點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，設(shè)置在從設(shè)有圖4中所示的發(fā)熱體2A、2B的中心線(xiàn)在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度θ1的線(xiàn)上。另外，一方的發(fā)熱體20B將玻璃管1的剖面中的中心點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，設(shè)置在從設(shè)有圖4中所示的發(fā)熱體2A、2B的中心線(xiàn)在逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度θ2的線(xiàn)上。這里，角度θ1與角度θ2，可以根據(jù)被加熱物體的加熱狀況，設(shè)為同一個(gè)角度，也可以設(shè)為不同的角度。例如，在將被加熱物體在紅外線(xiàn)燈泡的周?chē)O(shè)置成圓弧狀的情況下，如上所述，分別給發(fā)熱體20A、20B施加角度，使得各個(gè)發(fā)熱體20A、20B的平面部分有效地朝向被加熱物體設(shè)置(圖5的(a)中的下側(cè))，通過(guò)這樣能夠有效地進(jìn)行輻射。相反，在將被加熱物體在面對(duì)紅外線(xiàn)燈泡的位置中集中加熱的情況下，讓發(fā)熱體20A、20B的平面部分朝向被加熱物體設(shè)置(圖5的(a)中的上側(cè))，通過(guò)這樣能夠有效地進(jìn)行輻射。
圖5中，(b)為設(shè)有剖面為四邊形的兩個(gè)發(fā)熱體21A、21B所構(gòu)成的，在紅外線(xiàn)燈泡的側(cè)面?zhèn)?圖5(b)中的左右方向側(cè))也能夠輻射要求的熱量。
圖5中，(c)為設(shè)有剖面為三角形的兩個(gè)發(fā)熱體22A、22B所構(gòu)成的，在紅外線(xiàn)燈泡的三個(gè)方向中能夠輻射要求的熱量。圖5(c)所示的構(gòu)成中，使用發(fā)熱體22A、22B的三角形剖面的一邊長(zhǎng)于其他兩邊的等腰三角形，通過(guò)這樣能夠?qū)ξ挥诿鎸?duì)長(zhǎng)邊的位置中的被加熱物體集中進(jìn)行加熱。
圖5中，(d)為設(shè)有剖面中的端面通過(guò)圓弧和弦所形成的形狀，或剖面為英文字母D這樣的形狀的兩個(gè)發(fā)熱體23A、23B所構(gòu)成者，能夠?qū)ξ挥诿鎸?duì)發(fā)熱體23A、23B中的剖面的弦或直線(xiàn)部分的位置中的被加熱物體，集中進(jìn)行加熱。
如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡，能夠?qū)⒆鳛榘l(fā)射率高且輻射能量多的碳系電阻體的發(fā)熱體，在要求的位置以及要求的角度中設(shè)置多個(gè)，密封在玻璃管內(nèi)，高效從發(fā)熱體向被加熱物體方向輻射熱，提高對(duì)被加熱物體的一次輻射。因此，通過(guò)實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡，能夠提供一種迅速將被加熱物體加熱到要求的溫度的高效的加熱裝置。
《實(shí)施方式2》下面對(duì)照附圖6以及7，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡進(jìn)行說(shuō)明。圖6為表示實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡的結(jié)構(gòu)的主視圖。圖7為圖6中所示的紅外線(xiàn)燈泡的VII-VII線(xiàn)的剖面圖。
實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中，與上述實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡不同的結(jié)構(gòu)，是保持兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體的發(fā)熱體保持部的構(gòu)成。如圖6所示，實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡，是讓發(fā)熱體2A、2B的單側(cè)(圖6中的上方側(cè))共通的構(gòu)成。實(shí)施方式2的說(shuō)明以及附圖中，給具有與實(shí)施方式1相同的功能、結(jié)構(gòu)者標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。另外，實(shí)施方式2中，與實(shí)施方式1中的結(jié)構(gòu)物相同者通過(guò)同樣的材料形成。
實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中，在采用石英玻璃管的玻璃管1內(nèi)部，設(shè)有形成為細(xì)長(zhǎng)平板狀的兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B，該發(fā)熱體2A、2B的一端(圖6中的下方端部)分別固定有保持塊3。保持塊3通過(guò)分隔器4以要求的間隔互相保持，保持塊3的端部與內(nèi)部引線(xiàn)部11電連接。內(nèi)部引線(xiàn)部11與外部引線(xiàn)9A、9B通過(guò)鉬箔8電連接，設(shè)有該鉬箔8的部分形成玻璃管1的一方(下方側(cè))的密封部。
另外，設(shè)置在玻璃管1內(nèi)部的發(fā)熱體2A、2B的另一端(圖6中的上方端部)，設(shè)有以給定間隔固定兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B的保持塊30。保持塊30中形成分別插入兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B并固定的縫隙，以要求的間隔且要求的角度保持兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B。保持塊30的端部與1組內(nèi)部引線(xiàn)部40相連接。該內(nèi)部引線(xiàn)部40由纏繞在保持塊30的端部的線(xiàn)圈部12，以及與鉬箔15相接合的引線(xiàn)14構(gòu)成。內(nèi)部引線(xiàn)部40與1根外部引線(xiàn)16通過(guò)鉬箔15電連接，設(shè)有該鉬箔15的部分形成玻璃管1的另一方(上方側(cè))的密封部。
如圖7所示，實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中，兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體2A、2B準(zhǔn)確地排列在玻璃管1的剖面中的中心線(xiàn)上，設(shè)為使得各個(gè)平面部分朝向同一個(gè)方向。也即，圖7中將兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體2A、2B的平面部分面向上下方向設(shè)置。因此，在圖7中所示的狀態(tài)中，紅外線(xiàn)燈泡的玻璃管1中的上下方向中輻射出很多熱量，通過(guò)將被加熱物體設(shè)置在上下的任一個(gè)位置中，能夠高效對(duì)該被加熱物體進(jìn)行加熱。
如上所述，實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中，采用將發(fā)熱體的任一方端部固定在共通的保持塊3中的構(gòu)成，各個(gè)發(fā)熱體以一定的間隔保持。因此，實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中，分隔器4可以只設(shè)置在發(fā)熱體中的一端側(cè)，從而能夠簡(jiǎn)化構(gòu)成，同時(shí)還能夠減少與外部引線(xiàn)的接點(diǎn)。
《實(shí)施方式3》下面對(duì)照附圖8至圖13，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3的加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖8為表示實(shí)施方式3的加熱裝置的熱源的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖9為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板的剖面圖。圖10至圖13為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板的變形例的剖面圖。
實(shí)施方式3的加熱裝置將上述實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡用作熱輻射源。實(shí)施方式3的加熱裝置，在上述實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中的玻璃管的背后設(shè)有反射板而構(gòu)成，如圖8所示，實(shí)施方式3的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡，與實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡一樣，是讓發(fā)熱體2A、2B的單側(cè)(圖8中的上方側(cè))共通保持的構(gòu)成。實(shí)施方式3的說(shuō)明以及附圖中，給具有與實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2相同的功能、結(jié)構(gòu)者標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。另外，實(shí)施方式3中，與實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2中的結(jié)構(gòu)物相同者通過(guò)同樣的材料形成。
實(shí)施方式3的紅外線(xiàn)燈泡中，在玻璃管1內(nèi)部，設(shè)有形成為細(xì)長(zhǎng)平板狀的兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B，設(shè)為使得發(fā)熱體2A、2B的各平面部分朝向同一個(gè)方向。該發(fā)熱體2A、2B的一端(圖8中的下方端部)分別固定有保持塊3。保持塊3通過(guò)分隔器4以要求的間隔互相保持，保持塊3的端部與內(nèi)部引線(xiàn)部11電連接。另外，發(fā)熱體2A、2B的另一端(圖8中的上方端部)，設(shè)有以給定間隔固定兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B的保持塊30。保持塊30中分別插入固定有兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B，以要求的間隔且要求的位置保持兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B。保持塊30的端部與1組內(nèi)部引線(xiàn)部40電連接。
實(shí)施方式3的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡中，兩個(gè)平板狀的發(fā)熱體2A、2B準(zhǔn)確地排列在玻璃管1的剖面中的中心線(xiàn)上，設(shè)為使得各自的平面部分朝向同一個(gè)方向。因此，實(shí)施方式3的加熱裝置中，在兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B各自的平面部分所朝向的方向中，輻射出最多的熱量。
實(shí)施方式3的加熱裝置，將如上所構(gòu)成的紅外線(xiàn)燈泡作為熱輻射源進(jìn)行設(shè)置，該紅外線(xiàn)燈泡的發(fā)熱體2A、2B各自的平面部分所朝向的兩個(gè)方向中的任一項(xiàng)方向是加熱裝置的正面方向，另一個(gè)方向是加熱裝置的背面方向。圖8的立體圖中，相對(duì)發(fā)熱體2A、2B的右前方是正面方向，左后方是背面方向。
如圖8所示，實(shí)施方式3的加熱裝置中，在紅外線(xiàn)燈泡的發(fā)熱體2A、2B的背面方向中，設(shè)有與發(fā)熱體2A、2B的一個(gè)平面部分相面對(duì)的反射板50。另外，紅外線(xiàn)燈泡的發(fā)熱體2A、2B的正面方向中，設(shè)有與發(fā)熱體2A、2B的另一平面部分相面對(duì)的被加熱物體60。
圖9為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中所使用的反射板50的形狀的剖面圖。實(shí)施方式3中的反射板50的材料，使用反射率高的鋁、鋁合金、或不銹鋼等金屬板，或在耐熱性材料的表面實(shí)施了鋁、氮化鈦、鎳、鉻等金屬薄膜形成處理的板材等。
反射板50形成為沿著發(fā)熱體2A、2B的延伸方向(圖8中的上下方向)具有同一個(gè)剖面，將紅外線(xiàn)燈泡的發(fā)熱體2A、2B的背面方向覆蓋起來(lái)。另外，反射板50形成的比發(fā)熱體2A、2B長(zhǎng)，從而在發(fā)熱體2A、2B的延伸方向(長(zhǎng)度方向)中，至少將發(fā)熱體2A、2B覆蓋起來(lái)。
如圖9所示，垂直切斷反射板50的延伸方向(長(zhǎng)度方向)的剖面形狀，是在其中央部分中形成有向正面方向突出的凸部50a的形狀。該凸部50a的頂點(diǎn)成為兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B的中間點(diǎn)。由于反射板50形成為如上所述，因此從發(fā)熱體2A、2B向作為背面方向的正后方所輻射的熱線(xiàn)，被反射板50的凸部50a的斜面所反射，照射到玻璃管1的側(cè)方的反射板50的端部附近，反射向加熱裝置的正面方向。因此，實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板50，輻射向發(fā)熱體2A、2B的正后方的熱線(xiàn)，并沒(méi)有被發(fā)熱體2A、2B所反射，而是被反射到?jīng)]有發(fā)熱體2A、2B的位置中。
其結(jié)果是，實(shí)施方式3的加熱裝置中，與從發(fā)熱體2A、2B的正面方向的平面部分中所熱輻射出的熱線(xiàn)一起，從發(fā)熱體2A、2B的背面方向的平面部分中所熱輻射出的熱線(xiàn)，被反射板50輻射向紅外線(xiàn)燈泡的正面方向，從而能夠高效加熱設(shè)置在加熱裝置的正面方向中的被加熱物體。
另外，實(shí)施方式3的加熱裝置中，從發(fā)熱體2A、2B的背面方向的平面部分中所輻射的熱線(xiàn)，在反射板50的邊緣部附近被平行反射向正面方向，因此，能夠?qū)υO(shè)置成與發(fā)熱體2A、2B的正面方向相面對(duì)的加熱板60大范圍進(jìn)行加熱。
如上所構(gòu)成的實(shí)施方式3的加熱裝置，通過(guò)反射板50將發(fā)熱體2A、2B的熱輻射可靠地反射向正面方向，從而能夠迅速高效地將被加熱物體60加熱到要求的溫度。
另外，實(shí)施方式3的說(shuō)明中，對(duì)將兩個(gè)發(fā)熱體的平面部分朝向同一方向，設(shè)置在同一個(gè)直線(xiàn)上，也即對(duì)發(fā)熱體的角度設(shè)為0°的加熱裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但在兩個(gè)發(fā)熱體設(shè)有角度設(shè)置的情況下，如果對(duì)應(yīng)于發(fā)熱體的角度來(lái)設(shè)計(jì)變更反射板的形狀，使得來(lái)自發(fā)熱體背面的熱輻射反射向正面方向，也能夠得到同樣的效果。另外，還可以對(duì)應(yīng)加熱裝置的規(guī)格，將發(fā)熱體的根數(shù)設(shè)為3根以上，這種情況下，如果對(duì)應(yīng)發(fā)熱體的設(shè)置來(lái)設(shè)計(jì)變更反射板的形狀，則也能夠得到同樣的效果。
圖10至圖13為表示實(shí)施方式3的加熱裝置中的反射板的變形例的剖面圖。圖10至圖13是垂直切斷發(fā)熱體的延伸方向(長(zhǎng)度方向)的剖面圖。這些變形例中具有與實(shí)施方式3相同的功能、結(jié)構(gòu)者，通過(guò)相同的材料形成，給其附加相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。
圖10中所示的反射板51，垂直切斷該反射板51的延伸方向的剖面形狀，實(shí)質(zhì)上是拋物線(xiàn)形狀，玻璃管1的中心點(diǎn)位置與拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)F的位置相同。也即，將反射板51的拋物線(xiàn)形狀的焦點(diǎn)F的位置，設(shè)為兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B之間的中間位置(由兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B所構(gòu)成的發(fā)熱體組中的發(fā)熱中心位置)。通過(guò)像這樣進(jìn)行構(gòu)成，使得輻射到紅外線(xiàn)燈泡的玻璃管1的背面?zhèn)鹊臒峋€(xiàn)，平行輻射到紅外線(xiàn)燈泡的正面方向。其結(jié)果是，能夠高效加熱設(shè)置在玻璃管1的正面?zhèn)鹊谋患訜嵛矬w60。另外，此時(shí)從發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)容椛涞秸蠓降臒峋€(xiàn)的一部分，反射到發(fā)熱體自身所，加熱發(fā)熱體自身，與使用如圖9所示的反射板50的情況相比，發(fā)熱體溫度變高。因此，在使用如圖10所示的反射板51的情況下，得到指向性更高，能夠進(jìn)行高溫的加熱的加熱裝置。
圖11中所示的反射板52，垂直切斷該反射板52的延伸方向的剖面形狀，實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)拋物線(xiàn)組合而成，各個(gè)發(fā)熱體2A、2B的中心，設(shè)置在各個(gè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)F1、F2的位置中。因此，反射板52的中央部分中形成有凸部52a。該凸部52a的頂點(diǎn)形成在兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B的中間點(diǎn)。通過(guò)像這樣進(jìn)行構(gòu)成，使得從紅外線(xiàn)燈泡的各個(gè)發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)人椛涞臒峋€(xiàn)，平行輻射到紅外線(xiàn)燈泡的正面方向。其結(jié)果是，能夠高效加熱設(shè)置在密封發(fā)熱體2A、2B的玻璃管1的正面?zhèn)鹊谋患訜嵛矬w60。另外，此時(shí)從發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)容椛涞秸蠓降臒峋€(xiàn)，被反射到發(fā)熱體自身，加熱發(fā)熱體自身，與使用如圖9所示的反射板50的情況相比，發(fā)熱體溫度變高。因此，在使用如圖11所示的反射板52的情況下，得到指向性更高，能夠進(jìn)行高溫的加熱的加熱裝置。
設(shè)圖11所示的構(gòu)成中，兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B的各個(gè)中心間的距離為P1，圖10中所示的構(gòu)成中，劃分發(fā)熱體2A與2B的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)鹊慕裹c(diǎn)F的位置的延長(zhǎng)線(xiàn)上的反射板51的長(zhǎng)度為P0，則圖11中所示的構(gòu)成中，劃分發(fā)熱體2A與2B的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)鹊慕裹c(diǎn)F1、F2的位置的延長(zhǎng)線(xiàn)上的反射板52的長(zhǎng)度為(P1+P0)。也即，圖11中所示的反射板52中，與圖10中所示的反射板51相比，能夠向正面?zhèn)却蠓秶叫休椛洹?br> 圖12中所示的反射板53，垂直切斷該反射板53的延伸方向的剖面形狀，實(shí)質(zhì)上是中央部分具有向正面?zhèn)韧怀龅耐姑娌?3a的拋物線(xiàn)形狀，玻璃管1的中心點(diǎn)位置與拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)F的位置相同。也即，將反射板53的拋物線(xiàn)形狀的焦點(diǎn)F的位置，設(shè)為兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B之間的中間位置(各個(gè)發(fā)熱體的發(fā)熱中心位置)。通過(guò)像這樣進(jìn)行構(gòu)成，使得輻射到紅外線(xiàn)燈泡的玻璃管1的背面?zhèn)鹊拇蟛糠譄幔叫休椛涞郊t外線(xiàn)燈泡的正面方向，同時(shí)，從發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)认蛘蠓剿椛涞臒峋€(xiàn)被凸面部53a所反射從而分散。其結(jié)果是，能夠高效加熱設(shè)置在玻璃管1的正面?zhèn)鹊谋患訜嵛矬w60。
圖13中所示的反射板54，垂直切斷該反射板54的延伸方向的剖面形狀，實(shí)質(zhì)上是在中央部分與發(fā)熱體2A、2B的平面部分相面對(duì)的部分中具有凹凸部54a的拋物線(xiàn)形狀，玻璃管1的中心點(diǎn)位置與拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)F的位置相同。也即，將反射板54的拋物線(xiàn)形狀的焦點(diǎn)F的位置，設(shè)為兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B之間的中間位置。通過(guò)像這樣進(jìn)行構(gòu)成，使得輻射到紅外線(xiàn)燈泡的玻璃管1的背面?zhèn)鹊拇蟛糠譄峋€(xiàn)，平行輻射到紅外線(xiàn)燈泡的正面方向，同時(shí)，從發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)认蛘蠓剿椛涞臒峋€(xiàn)被凹凸部54a所漫反射從而分散。其結(jié)果是，能夠高效加熱設(shè)置在玻璃管1的正面?zhèn)鹊谋患訜嵛矬w60。
如上所述，圖12以及圖13中所示的構(gòu)成中，通過(guò)在反射板的中央部分(面對(duì)發(fā)熱體的部分)中形成凸面部53a或凹凸部54a，能夠?qū)⒈煌姑娌?3a或凹凸部54a所漫反射的熱線(xiàn)作為二次輻射，在大范圍內(nèi)對(duì)被加熱物體60進(jìn)行加熱。其結(jié)果是，通過(guò)從發(fā)熱體2A、2B的平面部分向正面?zhèn)人椛涞挠兄赶蛐缘囊淮屋椛洌约鞍ǚ瓷浒?3、54的漫反射的二次輻射，能夠大范圍高效加熱被加熱物體60的加熱面。
另外，圖10至圖13所示的構(gòu)成中，可以對(duì)應(yīng)加熱裝置的規(guī)格，將發(fā)熱體的根數(shù)設(shè)為3根以上，這種情況下，如果對(duì)應(yīng)發(fā)熱體的設(shè)置來(lái)設(shè)計(jì)變更反射板的形狀，則也能夠得到同樣的效果。
圖14為表示將如上所構(gòu)成的紅外線(xiàn)燈泡與反射板作為熱源所構(gòu)成的加熱裝置之一例的立體圖。圖14中所示的加熱裝置中，在殼體80的內(nèi)部設(shè)有反射板50以及紅外線(xiàn)燈泡90。這里所示的反射板50與紅外線(xiàn)燈泡90，與上述圖8中所示的反射板50以及紅外線(xiàn)燈泡結(jié)構(gòu)相同。另外，加熱裝置可以設(shè)置實(shí)施圖10至圖13中所示的紅外線(xiàn)燈泡與反射板51、52、53或54作為熱源。
如上所述將紅外線(xiàn)燈泡與加熱板作為熱源的加熱裝置，能夠進(jìn)行大范圍的加熱、基于平行熱輻射的加熱、基于要求的漫反射的均勻加熱、以及高效的加熱，是一種對(duì)應(yīng)被加熱物體與使用環(huán)境的通用性高的加熱裝置。
這里，加熱裝置包括取暖用爐等輻射電取暖器、烹飪加熱等烹飪器、食品等的干燥機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等中的墨粉固定等電子裝置，以及需要短時(shí)間加熱到高溫的裝置。
《實(shí)施方式4》下面對(duì)照附圖15，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4的加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖15為表示實(shí)施方式4的加熱裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
實(shí)施方式4的加熱裝置，將上述實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡用作熱輻射源。實(shí)施方式4的加熱裝置，在上述實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中的玻璃管的背面?zhèn)刃纬捎蟹瓷淠ざ鴺?gòu)成，如圖15所示，實(shí)施方式4的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡，與實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡一樣，是讓發(fā)熱體2A、2B的單側(cè)(圖15中的上方側(cè))共通的構(gòu)成。實(shí)施方式4的說(shuō)明以及附圖中，給具有與實(shí)施方式1至實(shí)施方式3相同的功能、結(jié)構(gòu)者標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。另外，實(shí)施方式4中，與實(shí)施方式1至實(shí)施方式3中的結(jié)構(gòu)物相同者通過(guò)同樣的材料形成。
實(shí)施方式4的加熱裝置的紅外線(xiàn)燈泡中，在玻璃管1內(nèi)部，設(shè)有形成為細(xì)長(zhǎng)平板狀的兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B，其各自的平面部分朝向同一個(gè)方向，該發(fā)熱體2A、2B的一端(圖15中的下方端部)分別固定有保持塊3。保持塊3通過(guò)分隔器4以要求的間隔互相保持，保持塊3的端部與內(nèi)部引線(xiàn)部11電連接。另外，發(fā)熱體2A、2B的另一端(圖15中的上方端部)，設(shè)有以給定間隔固定兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B的保持塊30。保持塊30中分別插入固定有兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B，以要求的間隔且要求的位置保持兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B。保持塊30的端部與1組內(nèi)部引線(xiàn)部40電連接。
如圖15所示，實(shí)施方式4中的紅外線(xiàn)燈泡的玻璃管1背面?zhèn)刃纬捎蟹瓷淠?0。通過(guò)該反射膜70，反射從發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)人椛涞臒峋€(xiàn)，輻射向玻璃管1的正面?zhèn)?。作為設(shè)置在玻璃管1的正面?zhèn)鹊谋患訜嵛矬w60的加熱板，由發(fā)熱體2A、2B所輻射的熱線(xiàn)進(jìn)行加熱。
發(fā)熱體2A、2B，設(shè)置在玻璃管1的實(shí)質(zhì)的圓筒狀部分的中心部分中，玻璃管1的延伸方向的中心線(xiàn)，設(shè)置在兩個(gè)發(fā)熱體2A與2B的中間位置上。形成在玻璃管1的背面?zhèn)鹊姆瓷淠?0，形成到與發(fā)熱體2A、2B的側(cè)面相面對(duì)的位置，也即在剖面形狀中形成為略半圓形。實(shí)施方式4中，示出了反射膜70形成到與發(fā)熱體2A、2B的側(cè)面相面對(duì)的位置的例子，但也可以至少形成到與發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)鹊钠矫娌糠窒嗝鎸?duì)的位置中。
反射膜70通過(guò)反射率高的物質(zhì)形成，實(shí)施方式4中，在玻璃管1的外壁中復(fù)印含金的箔之后進(jìn)行燒制來(lái)制作。
如上所構(gòu)成的實(shí)施方式4的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡中，通過(guò)形成在玻璃管1中的反射膜70，將從發(fā)熱體2A、2B的背面?zhèn)人椛涞臒峋€(xiàn)可靠地反射向正面?zhèn)龋瑥亩軌驅(qū)υO(shè)置在玻璃管1的正面?zhèn)鹊谋患訜嵛矬w60進(jìn)行輻射強(qiáng)度高的加熱。
根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，在給發(fā)熱體2A、2B施加相同的電壓時(shí)發(fā)熱體自身的溫度，在沒(méi)有設(shè)置反射膜70的情況下為1100℃，在設(shè)有反射膜70的情況下為1200℃。因此，通過(guò)在玻璃管1中設(shè)置反射膜70，能夠讓發(fā)熱體自身成為高能量輻射體。
另外，實(shí)施方式4的加熱裝置，沒(méi)有在玻璃管1周?chē)O(shè)置反射板，而是在發(fā)熱體附近形成有反射膜70，因此與通過(guò)反射板反射熱輻射的構(gòu)成相比，能夠減少來(lái)自發(fā)熱體的熱損耗。
另外，實(shí)施方式4中，反射膜70以在玻璃管1的外壁中復(fù)印了含有金的箔之后在進(jìn)行燒制的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于該例子，例如還可以通過(guò)氮化鈦、鋁、鎳、鉻、氧化鋁等反射率高的物質(zhì)來(lái)制作，也能夠得到同樣的效果。
將如上所所構(gòu)成的具有反射膜70的紅外線(xiàn)燈泡作為熱源的加熱裝置中，如上述圖15所示，通過(guò)在殼體內(nèi)部設(shè)置具有反射膜70的紅外線(xiàn)燈泡，能夠進(jìn)行大范圍的高效加熱、以及熱損耗較少的加熱，能夠?qū)崿F(xiàn)一種對(duì)應(yīng)被加熱物體與使用環(huán)境的通用性高的加熱裝置。
這里，加熱裝置包括取暖用爐等輻射電取暖器、烹飪加熱等烹飪器、食品等的干燥機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等中的墨粉固定等電子裝置，以及需要短時(shí)間加熱到高溫的裝置。
《實(shí)施方式5》下面對(duì)照附圖16，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式5的加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖16為表示實(shí)施方式5的加熱裝置的加熱源的結(jié)構(gòu)的立體圖。
實(shí)施方式5的加熱裝置，將上述實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡用作熱輻射源。實(shí)施方式5的加熱裝置，在上述實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡中的玻璃管的外周設(shè)有筒體，如圖16所示，實(shí)施方式5的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡，與實(shí)施方式2的紅外線(xiàn)燈泡一樣，是讓發(fā)熱體2A、2B的單側(cè)(圖16中的上方側(cè))共通的構(gòu)成。實(shí)施方式5的說(shuō)明以及附圖中，給具有與實(shí)施方式1至實(shí)施方式3相同的功能、結(jié)構(gòu)者標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。另外，實(shí)施方式5中，與實(shí)施方式1至實(shí)施方式3中的結(jié)構(gòu)物相同者通過(guò)同樣的材料形成。
如圖16所示，實(shí)施方式5的加熱裝置中的加熱源，由紅外線(xiàn)燈泡以及設(shè)置為包圍該紅外線(xiàn)燈泡的四周的筒狀的筒體100構(gòu)成。該筒體100根據(jù)使用目的來(lái)選擇材質(zhì)。
在食品加熱的情況下，筒體100由玻璃管形成，成為讓來(lái)自發(fā)熱體2A、2B的平面部分的熱輻射透過(guò)的構(gòu)成。這樣，通過(guò)在玻璃管1的周?chē)O(shè)置筒體100，即使在食品加熱時(shí)所產(chǎn)生的調(diào)味料、肉汁等飛散，該飛散物也不會(huì)直接接觸紅外線(xiàn)燈泡。
如果紅外線(xiàn)燈泡直接接觸到高溫的調(diào)味料或肉汁，則玻璃管1的表面會(huì)變得不透明，存在玻璃管1的被破壞的問(wèn)題。但是，本發(fā)明的實(shí)施方式5的加熱裝置中，完全防止了上述問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽化。
在將實(shí)施方式5的加熱裝置用于復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)、打印機(jī)等電子裝置中的墨粉固定的情況下，便將筒體100作為固定用輥，將紅外線(xiàn)燈泡設(shè)置在其內(nèi)部。通過(guò)像這樣構(gòu)成電子裝置，該電子裝置能夠?qū)?lái)自紅外線(xiàn)燈泡內(nèi)的發(fā)熱體2A、2B的平面部分的指向性高的熱輻射，照射給墨粉固定裝置的固定部分，從而能夠高效加熱該固定部分。通過(guò)像這樣使用指向性高，迅速上升到要求的溫度的紅外線(xiàn)燈泡，該電子裝置能夠?qū)潭嬷攸c(diǎn)進(jìn)行加熱，同時(shí)，能夠在機(jī)器的起動(dòng)以及待機(jī)時(shí)高效應(yīng)對(duì)。
如上所述，通過(guò)設(shè)置能夠進(jìn)行指向性高的熱輻射的紅外線(xiàn)燈泡，以及在該紅外線(xiàn)燈泡的四周根據(jù)目的設(shè)置結(jié)構(gòu)不同的筒體100，能夠提供一種可實(shí)現(xiàn)紅外線(xiàn)燈泡的保護(hù)，同時(shí)起動(dòng)迅速且加熱效率高的加熱裝置。
這里，加熱裝置是取暖用爐等輻射電取暖器、烹飪加熱等烹飪器、食品等的干燥機(jī)、以及墨粉固定等電子裝置。
《實(shí)施方式6》下面對(duì)照附圖17，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式6的加熱裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖17為表示實(shí)施方式6的加熱裝置的加熱方法的電路圖。
實(shí)施方式6的加熱裝置的特征在于該熱輻射的控制方法，將上述實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡用作熱輻射源。以下，將設(shè)置在紅外線(xiàn)燈泡中的兩個(gè)發(fā)熱體2A、2B作為第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B進(jìn)行說(shuō)明。
圖17中所示的電路圖，是表示實(shí)施方式6的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡的通電控制方法的圖，示出了實(shí)施方式6的加熱裝置中的紅外線(xiàn)燈泡的控制電路。如圖17所示，連接在實(shí)施方式6中的紅外線(xiàn)燈泡的第1發(fā)熱體2A的兩端的外部引線(xiàn)9A中，設(shè)有第1外部端子110與第2外部端子111。另外，連接在實(shí)施方式6中的紅外線(xiàn)燈泡的第1發(fā)熱體2B的兩端的外部引線(xiàn)9B中，設(shè)有第3外部端子112與第4外部端子113。
另外，實(shí)施方式6的加熱裝置中的控制電路中，設(shè)有連接電源V的3個(gè)電源端子115、116、117。第1電源端子115能夠與第1外部端子110以及第3外部端子112雙方同時(shí)相連接，或只與第1外部端子110相連接。第2電源端子116能夠與第2外部端子111以及第4外部端子113雙方同時(shí)相連接。另外，第3電源端子117，在第1電源端子115只與第1外部端子110相連接時(shí)，只能夠與第3外部端子112相連接。另外，第1發(fā)熱體2A的第2外部端子111與第2發(fā)熱體2B的第4外部端子113，互相電連接。
如上所構(gòu)成的控制電路中，紅外線(xiàn)燈泡中的第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B的通電控制，如下來(lái)進(jìn)行。
在第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B并聯(lián)通電的情況下，第1發(fā)熱體2A的第1外部端子110以及第2發(fā)熱體2B的第3外部端子112與第1外部端子115相連接。同時(shí)，第1發(fā)熱體2A的第2外部端子111以及第2發(fā)熱體2B的第4外部端子113與第2外部端子116相連接。通過(guò)像這樣連接控制電路，例如在第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B的規(guī)格均為施加100V且消耗功率為500W，則如果通過(guò)電源V通電100V，則紅外線(xiàn)燈泡的消耗功率變?yōu)?000W。另外，如果第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B各自施加100V時(shí)的發(fā)熱體溫度為1100℃，則第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B雙方均能夠以發(fā)熱體溫度1100℃分別進(jìn)行熱輻射。
在第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B串聯(lián)通電的情況下，第1發(fā)熱體2A的第1外部端子110與第1外部端子115相連接。同時(shí)，第1發(fā)熱體2A的第2外部端子111與第2發(fā)熱體2B的第4外部端子113互相電連接。另外，第2發(fā)熱體2B的第3外部端子112與第3電源端子117相連接。通過(guò)像這樣連接控制電路，在第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B具有上述規(guī)格的情況下，如果通過(guò)電源V通電100V，則紅外線(xiàn)燈泡的消耗功率變?yōu)?00W。另外，在第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B各自施加100V時(shí)的發(fā)熱體溫度為1100℃時(shí)的情況下，第1發(fā)熱體2A與第2發(fā)熱體2B雙方均能夠以發(fā)熱體溫度約700℃分別進(jìn)行熱輻射。
例如在只有第1發(fā)熱體2A單獨(dú)通電的情況下，第1發(fā)熱體2A的第1外部端子110與第1電源端子115相連接。同時(shí)，第1發(fā)熱體2A的第2外部端子111與第2電源端子116相連接。此時(shí)，變?yōu)榈?發(fā)熱體2B中沒(méi)有施加電壓的狀態(tài)。通過(guò)像這樣連接控制電路，在第1發(fā)熱體2A具有上述規(guī)格的情況下，如果通過(guò)電源V通電100V，則紅外線(xiàn)燈泡的消耗功率變?yōu)?00W。另外，第1發(fā)熱體2A能夠以發(fā)熱體溫度1100℃進(jìn)行熱輻射。
如上所述，通過(guò)設(shè)置3個(gè)電源端子，即使對(duì)紅外線(xiàn)燈泡只有1個(gè)輸入，也能夠通過(guò)選擇通電電路，來(lái)變更發(fā)熱體溫度，進(jìn)行調(diào)制加熱。因此，實(shí)施方式6的加熱裝置中，通過(guò)讓發(fā)熱體的平面部分為要求的方向，同時(shí)進(jìn)行通電控制，具有優(yōu)秀的熱輻射指向性，能夠根據(jù)被加熱裝置容易地控制加熱溫度。
另外，實(shí)施方式6的加熱裝置，以使用實(shí)施方式1的紅外線(xiàn)燈泡進(jìn)行熱輻射的控制為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于這樣的控制方法，還能夠?qū)⑸鲜鰧?shí)施方式2至實(shí)施方式5的紅外線(xiàn)燈泡用作熱輻射源，進(jìn)行其熱輻射的控制。在這樣所構(gòu)成的情況下，圖17中所示的第2電源端子116，可以與從紅外線(xiàn)燈泡的一方端部所導(dǎo)出的1根外部引線(xiàn)(通過(guò)圖8的符號(hào)16來(lái)表示)相連接。
另外，實(shí)施方式6的加熱裝置中，在進(jìn)行通電控制的情況下，作為其選擇條件還可以添加溫度控制。溫度控制例如通過(guò)單獨(dú)或組合進(jìn)行恒溫等使用溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)通截止控制、使用感測(cè)準(zhǔn)確的溫度的溫度感測(cè)傳感器的輸入電源的相位控制、以及通電率控制、零交叉控制等，能夠?qū)崿F(xiàn)一種可進(jìn)行高精度的溫度管理的加熱裝置。因此，通過(guò)這樣所構(gòu)成的實(shí)施方式6的加熱裝置，通過(guò)發(fā)熱體的平面部分的指向性控制與通電控制，能夠進(jìn)行輻射特性?xún)?yōu)秀的加熱與高精度的溫度管理。
根據(jù)以上各個(gè)實(shí)施方式的說(shuō)明可以得知，通過(guò)本發(fā)明，將發(fā)射率高且輻射能量多的碳系電阻體的多個(gè)發(fā)熱體，準(zhǔn)確地設(shè)置在要求的位置以及要求的角度，并密封到玻璃管內(nèi)，通過(guò)這樣，能夠高效進(jìn)行從發(fā)熱體輻射向被加熱物體方向的一次輻射。另外，本發(fā)明的紅外線(xiàn)燈泡中，形成具有要求的形狀的反射板或反射膜，能夠提高從發(fā)熱體向被加熱物體方向所輻射的一次輻射，同時(shí)，將發(fā)熱體輻射向與被加熱物體的方向不同的方向的熱高效反射，提高對(duì)被加熱物體的二次輻射。另外，本發(fā)明通過(guò)將如上所構(gòu)成的紅外線(xiàn)燈泡作為熱源設(shè)置在加熱裝置中，能夠提供一種將被加熱物體迅速加熱到要求的溫度的高效的裝置。
本發(fā)明的紅外線(xiàn)燈泡，使得并列設(shè)置的多個(gè)發(fā)熱體中的平面可靠地朝向同一個(gè)方向，因此來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射具有指向性，能夠通過(guò)來(lái)自發(fā)熱體的一次輻射熱，高效地加熱被加熱物體。
本發(fā)明的紅外線(xiàn)燈泡，使得并列設(shè)置的多個(gè)發(fā)熱體中的平面相對(duì)基準(zhǔn)面具有規(guī)定角度，因此能夠在要求的方向中高指向性且高效進(jìn)行自發(fā)熱體的熱輻射。
本發(fā)明的加熱裝置，使得并列設(shè)置的多個(gè)發(fā)熱體中的平面可靠地朝向同一個(gè)方向，因此來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射具有指向性，能夠通過(guò)來(lái)自發(fā)熱體的一次輻射熱，高效地加熱被加熱物體。
本發(fā)明的加熱裝置，反射板的一部分構(gòu)成為使得來(lái)自發(fā)熱體的熱輻射不會(huì)照射到該發(fā)熱體，抑制了反射板對(duì)發(fā)熱體的二次加熱，防止發(fā)熱體的異常溫度上升，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱體的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的加熱裝置，由于發(fā)熱體的實(shí)質(zhì)的發(fā)熱中心點(diǎn)設(shè)置在拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)位置中，因此從發(fā)熱體所輻射并被反射板所反射的熱線(xiàn)，平行輻射到裝置正面，能夠通過(guò)大范圍的平行輻射高效加熱被加熱物體。
本發(fā)明的加熱裝置，通過(guò)設(shè)置在玻璃管中的反射膜，反射來(lái)自發(fā)熱體的熱線(xiàn)，從而能夠高效輻射來(lái)自發(fā)熱體的輻射熱，同時(shí)從發(fā)熱體的平面方向向同一個(gè)方向輻射高能量，將被加熱物體加熱到較高溫度。
本發(fā)明的加熱裝置，設(shè)有覆蓋發(fā)熱體的筒體，因此能夠?yàn)橥搀w遮住被加熱物體所產(chǎn)生的異物例如肉汁、調(diào)味料等，不會(huì)直接與紅外線(xiàn)燈泡相接觸，能夠防止紅外線(xiàn)燈泡表面的惡化所引起的破損、斷路，從而能夠得到一種長(zhǎng)壽的裝置。在覆蓋發(fā)熱體的筒體為墨粉固定輥的情況下，能夠構(gòu)建一種可高效加熱墨粉固定輥與紙相接觸的部分的電子裝置。
本發(fā)明的加熱裝置，能夠在1個(gè)紅外線(xiàn)燈泡中，有選擇地連接分別設(shè)置在多個(gè)發(fā)熱體中的外部端子，進(jìn)行多個(gè)發(fā)熱體的串聯(lián)、并聯(lián)、或單獨(dú)的通電狀態(tài)，從而能夠在同一個(gè)額定中容易地變更的輸入功率量以及發(fā)熱體的溫度。
本發(fā)明的加熱裝置，在控制電路中將導(dǎo)通截止控制、通電率控制、相位控制、以及零交叉控制的各個(gè)電路單獨(dú)或至少兩個(gè)組合起來(lái)而構(gòu)成，通過(guò)這樣形成能夠進(jìn)行高精度的溫度控制的加熱裝置。
本發(fā)明的加熱裝置，發(fā)熱體的材質(zhì)含有碳系物質(zhì)，使用通過(guò)燒制所形成的碳系發(fā)熱體，因此能夠構(gòu)成一種通過(guò)一次輻射可靠地照射被加熱物體，輻射效率較高的加熱裝置。
本發(fā)明對(duì)理想的實(shí)施方式進(jìn)行了一定程度的詳細(xì)說(shuō)明，但該理想實(shí)施方式所公開(kāi)的內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)的細(xì)部應(yīng)當(dāng)進(jìn)行變化，各個(gè)要素的組合以及順序的變化，能夠在不脫離所請(qǐng)求的發(fā)明的范圍以及思想的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的相關(guān)將紅外線(xiàn)燈泡用作熱源的加熱裝置，例如能夠用作電取暖器(電爐等)、電烹飪器、以及電子裝置等的加熱部，具有優(yōu)秀的加熱功能，非常有用。
權(quán)利要求
1.一種紅外線(xiàn)燈泡，具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔而排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出。
2.一種紅外線(xiàn)燈泡，具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔而排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面相對(duì)基準(zhǔn)面具有規(guī)定角度進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的紅外線(xiàn)燈泡，其特征在于發(fā)熱體，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀實(shí)質(zhì)上為多邊形，以各個(gè)發(fā)熱體中具有最大面積的平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置。
4.如權(quán)利要求1或2所述的紅外線(xiàn)燈泡，其特征在于發(fā)熱體，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面的端面由直線(xiàn)和圓弧構(gòu)成，以各個(gè)發(fā)熱體中的平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置。
5.如權(quán)利要求1或2所述的紅外線(xiàn)燈泡，其特征在于發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，由具有導(dǎo)熱性的保持塊和具有電絕緣性的分隔器構(gòu)成，發(fā)熱體固定在上述保持塊中所形成的縫隙中，將上述保持塊嵌合到在上述分隔器中所形成的切口中，以各個(gè)發(fā)熱體中的平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置。
6.如權(quán)利要求1～5中的任一項(xiàng)所述的紅外線(xiàn)燈泡，其特征在于發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)的通過(guò)燒制形成的碳系發(fā)熱體。
7.如權(quán)利要求1～5中的任一項(xiàng)所述的紅外線(xiàn)燈泡，其特征在于發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)與電阻調(diào)整物質(zhì)的通過(guò)燒制形成的固態(tài)碳系發(fā)熱體。
8.一種加熱裝置，具有紅外線(xiàn)燈泡和反射板，該紅外線(xiàn)燈泡具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出，上述反射板以與上述發(fā)熱體中的平面相面對(duì)進(jìn)行配置。
9.如權(quán)利要求8所述的加熱裝置，其特征在于反射板，具有與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀，在反射面的中央部分沿發(fā)熱板的平面相面對(duì)的方向突出的凸部。
10.如權(quán)利要求9所述的加熱裝置，其特征在于形成在反射面中的凸部，以來(lái)自發(fā)熱體的熱線(xiàn)不會(huì)照射到上述發(fā)熱體的方式構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求8所述的加熱裝置，其特征在于反射板，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀是拋物線(xiàn)，以多個(gè)發(fā)熱體所構(gòu)成的發(fā)熱體組中的實(shí)質(zhì)的發(fā)熱中心點(diǎn)的位置，為上述拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)的位置的方式進(jìn)行配置。
12.如權(quán)利要求8所述的加熱裝置，其特征在于反射板，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀是組合多個(gè)拋物線(xiàn)而成的形狀，將各個(gè)發(fā)熱體中的實(shí)質(zhì)的發(fā)熱中心點(diǎn)配置在各個(gè)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)位置。
13.如權(quán)利要求8所述的加熱裝置，其特征在于反射板，具有與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀，在反射面的中央部分沿發(fā)熱板的平面相面對(duì)的方向突出的凸面，通過(guò)上述凸面漫反射來(lái)自上述發(fā)熱體的熱線(xiàn)。
14.如權(quán)利要求8所述的加熱裝置，其特征在于反射板，與其長(zhǎng)度方向垂直地切斷后的剖面形狀，在反射面的中央部分在發(fā)熱板的平面相面對(duì)的位置具有凹凸面，通過(guò)上述凹凸面漫反射來(lái)自上述發(fā)熱體的熱線(xiàn)。
15.一種加熱裝置，具有紅外線(xiàn)燈泡和反射膜，上述紅外線(xiàn)燈泡具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出，上述反射膜，其形成在上述玻璃管中與上述發(fā)熱體的平面相面對(duì)的位置。
16.一種加熱裝置，具有紅外線(xiàn)燈泡和圓筒狀的筒體，上述紅外線(xiàn)燈泡具有多個(gè)發(fā)熱體，其具有至少有1個(gè)平面的細(xì)長(zhǎng)形狀，通過(guò)施加電壓而發(fā)熱；發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)，其將上述發(fā)熱體的每一個(gè)以具有要求的間隔排列設(shè)置，以上述發(fā)熱體中的各個(gè)平面朝向同一個(gè)方向進(jìn)行配置；玻璃管，其內(nèi)部密封上述發(fā)熱體與上述發(fā)熱體保持機(jī)構(gòu)；以及引線(xiàn)部，其與上述發(fā)熱體電連接，從上述玻璃管的密封部分導(dǎo)出，所述圓筒狀的筒體以將上述發(fā)熱體覆蓋起來(lái)的方式配置。
17.如權(quán)利要求8～16中的任一項(xiàng)所述的加熱裝置，其特征在于，進(jìn)一步具有多個(gè)外部端子，其分別與多個(gè)發(fā)熱體的每一個(gè)相連接；多個(gè)電源端子，其與電源相連接；以及控制電路，其將上述外部端子與上述電源端子選擇地連接，形成上述發(fā)熱體串聯(lián)、并聯(lián)或單獨(dú)連接的結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求17所述的加熱裝置，其特征在于控制電路由導(dǎo)通截止控制、通電率控制、相位控制、以及零交叉控制的各個(gè)電路單獨(dú)或至少兩個(gè)組合構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求8～16中的任一項(xiàng)所述的加熱裝置，其特征在于發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)的通過(guò)燒制形成的碳系發(fā)熱體。
20.如權(quán)利要求8～16中的任一項(xiàng)所述的加熱裝置，其特征在于發(fā)熱體是含有碳系物質(zhì)與電阻調(diào)整物質(zhì)的通過(guò)燒制形成的固態(tài)碳系發(fā)熱體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小型且高效，能夠容易地適應(yīng)各種用途的通用性較高的紅外線(xiàn)燈泡以及使用該紅外線(xiàn)燈泡的加熱裝置，本發(fā)明的紅外線(xiàn)燈泡，將發(fā)射率高且輻射能量多的碳系電阻體的多個(gè)發(fā)熱體，準(zhǔn)確地設(shè)置在要求的位置以及要求的角度上，并密封在玻璃管內(nèi)構(gòu)成，將該紅外線(xiàn)燈泡作為熱源構(gòu)成加熱裝置。
文檔編號(hào)F24C15/22GK1883230SQ20048003427
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者小西政則 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社