(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面がセラミック加工されたステンレス製又はインコネル製の板状部材であり、照射対象に赤外線を照射するための照射基板と、
前記照射基板の裏面側に配置され、赤外線を放射する加熱手段と
を備えた赤外線照射装置を複数台設置した赤外線照射装置システムであって、
前記赤外線照射装置の表面の周囲に金属部が露出せず、前記赤外線照射装置の表面全面から赤外線放射が可能であり、
前記照射基板は一定の曲率で湾曲することにより、前記赤外線照射装置を複数台設置して加熱する際に、加熱対象を均一に加熱することを特徴とする赤外線照射装置システム。
【請求項２】
前記セラミック加工された照射基板は、酸化クロムが溶着された照射基板であることを特徴とする請求項１記載の赤外線照射装置システム。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記照射基板の裏面側に密着配置された直径８ｍｍ以下のヒータであることを特徴とする請求項１又は２記載の赤外線照射装置システム。
【請求項４】
前記照射基板は、板厚が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の赤外線照射装置システム。
【請求項５】
鏡面仕上げされたステンレス製又はインコネル製、ないしは金鍍金処理されたステンレス製又はインコネル製であって、前記加熱手段から放射される熱を前記照射基板側に効率良く反射させるための鏡面反射板を前記加熱手段の背面側に備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の赤外線照射装置システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物の内部欠陥検出する際に使用する赤外線過熱装置に装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物の内部欠陥の検出において、検査対象である構造物に対して人工的に光を照射して加熱した後、赤外線カメラで観察するアクティブ法が用いられている。このアクティブ加熱法にとって、光源として最も適しているのが赤外線照射装置である。ところが、従来はコンクリート構造物を加熱するための赤外線照射装置は存在せず、代替品として食品の乾燥や過熱あるいは電子部品の乾燥に使用されている一般工業用の赤外線加熱装置を使用している。また、この赤外線加熱装置は、装置の構造上、加熱温度を５２０℃以下で使用する必要があるという制限がある。
【０００３】
さらに、実開平０１−１４２１９２号公報には、チタン金属板の表面に遠赤外線放射物質としてのセラミック層を被着形成することが記載されている。
また、従来の金属板表面に赤外線放射物質としてのセラミック層を形成した赤外線加熱装置は図３に示すように平板型のみであり、その赤外線照射装置の周囲（セラミック層を形成した部分の周囲）は金属で覆われている構造が採用されていた。さらに、従来装置の赤外線加熱装置では、シースヒータ１３をヒータ固定金具で固定し、その背面側に断熱材３１を封入していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の赤外線照射装置では、装置の構造上、加熱温度を５２０℃以下で使用する必要があるため、コンクリート構造物の赤外線検査技術では、赤外線ヒータから照射される赤外線照射のエネルギが低いため、コンクリート構造物の加熱に長時間を要するという課題があった。
【０００５】
また、赤外線は金属で被覆された部分からは照射されないのに、従来のように金属で被覆された表面を有する赤外線加熱装置を複数台設置して過熱する際には、赤外線が発生しない金属部分の総面積が増加してしまい、赤外線照射装置から照射される赤外線は不均一なものになり、赤外線の照射エネルギの減少を生じるという課題があった。特に、従来装置は平板構造であり、さらに、周囲に金属で覆われている部分がある構造上、赤外線ヒータの強度分布が不均一になり、検査対象である構造物を加熱した後、赤外線カメラで表面温度を計測すると、温度分布に大きなムラが生じるという課題があった。
【０００６】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、コンクリート構造物の赤外線検査技術において、赤外線ヒータから放射される赤外線エネルギを向上させ、コンクリート構造物の加熱時間を短縮し、また、赤外線ヒータの強度分布を均一化させ、検査対象の加熱後の温度分布を均一化することを可能にする赤外線照射装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の赤外線照射装置システムは、両面がセラミック加工されたステンレス製又はインコネル製の板状部材であり、照射対象に赤外線を照射するための照射基板と、前記照射基板の裏面側に配置され、赤外線を放射する加熱手段とを備えた赤外線照射装置を複数台設置し、前記赤外線照射装置の表面の周囲に金属部が露出せず、前記赤外線照射装置の表面全面から赤外線放射が可能な構成であり、前記照射基板は一定の曲率で湾曲することにより、前記赤外線照射装置を複数台設置して加熱する際に、加熱対象を均一に加熱する。
【０００８】
また、前記セラミック加工された照射基板は、酸化クロムが溶着された照射基板である。
【０００９】
また、前記加熱手段は、前記照射基板の裏面側に密着配置された直径８ｍｍ以下のヒータである。
【００１０】
また、前記照射基板は、板厚が１ｍｍ以下である。
【００１１】
また、鏡面仕上げされたステンレス製又はインコネル製、ないしは金鍍金処理されたステンレス製又はインコネル製であって、前記加熱手段から放射される熱を前記照射基板側に効率良く反射させるための鏡面反射板を前記加熱手段の背面側に備える構成である。
【００１２】
また、前記照射基板が一定の曲率で湾曲されている構成である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明の赤外線照射装置は、赤外線を照射する照射面の照射基板に酸化しにくいステンレス製やインコネル製等の金属板を照射基板の材質に使用し、その表面と裏面に赤外線放射材料として特に優れている酸化クロムを溶着したことを特徴とするものである。さらに、加熱用のヒータとしては、直径が８ｍｍ以下好ましくは１〜３ｍｍの直径を有するシースヒータを用い、照射基板の裏面側によく密着させて配置する構成にした。
【００１５】
また、加熱の立ち上がり、立ち下り時間を短縮するため、照射基板の厚さを従来技術より薄い１ｍｍ以下にした。これにより、立ち上がり立ち下り時間を従来の約半分に短縮することを実現した。照射基板にセラミック加工を施すためののプラズマ溶射を行う前に、ステンレス製やインコネル製の照射基板に予めブラスト処理を施し、溶射膜の密着性を向上させた後、プラズマ溶射で溶着した。
【００１６】
本発明では、赤外線照射装置の照射面のみでなく内部構造も従来装置と異なっている。赤外線照射装置において、ヒータからの熱放射を赤外線放射面に効率良く反射させるための酸化しにくいステンレスやインコネルの単体材料からなる鏡面反射板、あるいはこれらの材料表面に金鍍金処理を施した鏡面反射板を備える構成とした。
【００１７】
こうした手法を採用することにより、鏡面反射板でヒータから生じる輻射熱が反射されて効率良く赤外線を発生させる照射基板に吸収されるため、従来に比べて赤外線照射装置としての赤外線の発生効率が向上し、かつ、従来使用されていた断熱材を使用することなく、長時間に渡り高い赤外線発生効率を維持することが可能となった。
【００１８】
本発明の他の形態に係る赤外線照射装置では、赤外線照射板が一定の曲率をもった湾曲構造を備える構成を採用している。従来は、金属板表面に赤外線放射物質としてのセラミック層を形成した赤外線加熱装置は平板型のみであるため、赤外線照射装置から近接した位置では比較的均一な加熱が可能であるものの、加熱距離が増加すると不均一加熱になるという課題があった。このような曲率を赤外線照射装置本体の照射基板に設けることにより、赤外線照射装置から照射された赤外線は均一に検査対象を加熱することを可能とした。
【００１９】
本発明は、赤外線照射装置の表面の周囲に金属部が露出せず、赤外線照射装置の表面全面から赤外線を照射することが可能な赤外線照射装置システムを提供するものである。従来は、赤外線加熱装置の周囲は構造上金属で被覆されているため、赤外線はこの金属で覆われた部分からは赤外線が照射されていなかった。このため、赤外線加熱装置を複数台設置して加熱する際には、赤外線が発生しない金属部の総面積が増加し、赤外線照射装置から放射された赤外線は均一になり、赤外線の照射エネルギの減少を招来するという課題があった。本発明は、赤外線照射装置の周囲にセラミック溶着した照射基板を使用することにより、赤外線照射装置の表面全面から赤外線放射が可能であることを特徴とする赤外線照射装置システムである。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る赤外線照射装置の断面構成を概略的に示す断面図である。
セラミック溶着（セラミック加工）された基板で構成され、照射対象に赤外線を照射する照射基板１１の材質としては、厚さ０．５ｍｍのステンレス３０５を使用した。前記照射基板１１の表面１１Ａと裏面１１Ｂにそれぞれ赤外線放射材料であるセラミック材１２として特に優れている酸化クロムを溶着している。
【００２１】
このような赤外線照射装置において、加熱手段であるシースヒータ１３からの熱放射を赤外線照射面１０に効率良く反射させるために、シースヒータの背面側（照射基板１１とは反対側）に酸化しにくいインコネル製の鏡面反射板１４を備えると共に、前記シースヒータ１３の直径を小型化（直径が８ｍｍ以下好ましくは１〜３ｍｍ）することにより、照射基板を均一に加熱することができる。また、赤外線照射装置の表面１１Ａの周囲は、従来のように金属で覆われていることはなく、前述したようにセラミック材１２が溶着された照射基板１１で構成されているため、赤外線照射装置の表面全面から赤外線を照射することができる。
【００２２】
このような構成により、本発明の実施例１に係る赤外線照射装置は、以下のような効果を奏する。
（１）赤外線発生効率が高いセラミックを装置の外表面に溶着させたことにより、赤外線発生効率を従来の装置に比べて大幅に向上させることができる。
（２）赤外線照射装置内部に設置されているシースヒータの直径を小さくすることにより、照射基板を均一に加熱することが可能となった。
（３）照射基板の板厚を従来より薄くすることにより、赤外線照射の立ち上がり及び立ち下り時間を短縮することができた。
（４）赤外線照射装置の内部にシースヒータからの輻射を反射する反射板を設置したことにより、投入電力に対する赤外線発生効率を向上させることができた。
（５）赤外線照射装置の周囲をすべて赤外線照射基板とする構造を採用することにより、赤外線が発生する有効総面積が増加し、赤外線照射装置を複数使用する場合には赤外線照射装置から放射された赤外線の均一性を向上させることができた。
【００２３】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２に係る赤外線照射装置の断面構成を概略的に示す構成図である。
本発明の実施例２に係る赤外線照射装置は、赤外線照射板が一定の曲率をもって湾曲した構造であることを特徴としている。その他の構成は実施例１に係る赤外線照射装置と同一である。
【００２４】
上述した実施例１では、赤外線加熱装置は平板型であるため、赤外線照射装置から近接した位置では比較的均一な加熱が可能であるが、熱は放射状に伝わるため、加熱対象までの距離が長くなった場合は、加熱対象を均一に加熱することができない。
【００２５】
そこで実施例２に係る赤外線照射装置では、赤外線照射装置を湾曲させ、湾曲形状の中心側に照射対象を配設することにより、赤外線照射装置から加熱対象までの距離が増加した場合に、熱が放射状に伝わることを抑制し、これにより加熱対象を均一に加熱することのできる赤外線照射装置を提供する。ここで、曲率半径は例えば照射距離１６００ｍの場合には１９００ｍｍである。
【００２６】
本発明の実施例２に係る赤外線照射装置によれば、実施例１に係る赤外線照射装置で得られる効果に加え以下の効果が得られる。
即ち、赤外線照射装置が湾曲しているため、赤外線照射装置から加熱対象物までの距離が長い場合でも均一に加熱することができる。
なお、赤外線照射装置の大きさや曲率は、加熱対象物との間の距離と、加熱したい範囲とに基づいて決定すればよい。
【００２７】
本発明の赤外線照射装置システムは、両面がセラミック加工されたステンレス製又はインコネル製の板状部材であり、照射対象に赤外線を照射するための照射基板と、前記照射基板の裏面側に配置され、赤外線を放射する加熱手段とを備えた赤外線照射装置を複数台設置し、前記赤外線照射装置の表面の周囲に金属部が露出せず、前記赤外線照射装置の表面全面から赤外線放射が可能であり、前記照射基板は一定の曲率で湾曲することにより、前記赤外線照射装置を複数台設置して加熱する際に、加熱対象を均一に加熱するので、赤外線発生効率の高い赤外線照射装置システムを提供することができる。また、投入電力に対する赤外線発生効率を向上させることができ、特に赤外線加熱装置を複数台設置して過熱する際には、赤外線照射装置から放射された赤外線の均一化が可能な赤外線照射装置システムを提供することができる。
【００２８】
また、前記セラミック加工された照射基板は、酸化クロムが溶着された照射基板であるので、赤外線発生効率を向上させた赤外線照射装置を提供することができる。
【００２９】
また、前記加熱手段は、前記照射基板の裏面側に密着配置された直径８ｍｍ以下のヒータであるので、赤外線の発生効率を大幅に向上させた赤外線照射装置を提供することができる。
【００３０】
また、前記照射基板は、板厚が１ｍｍ以下であるので、立ち上がり立ち下り時間を従来の約半分に短縮した赤外線照射装置を提供することができる。
【００３１】
また、鏡面仕上げされたステンレス製又はインコネル製、ないしは金鍍金処理されたステンレス製又はインコネル製であって、前記加熱手段から放射される熱を前記照射基板側に効率良く反射させるための鏡面反射板を前記加熱手段の背面側に備えるので、長時間に渡り高い赤外線発生効率を維持することが可能な赤外線照射装置を提供することができる。
【００３２】
また、前記照射基板が一定の曲率で湾曲されているので、加熱距離が増加しても加熱を均一化することが可能な赤外線照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る赤外線照射装置の断面構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係る赤外線照射装置の断面構成を概略的に示す構成図である。
【図３】従来の赤外線加熱装置を概略的に示す断面構成図である。
【符号の説明】
１０  赤外線照射面
１１  照射基板
１１Ａ  表面
１１Ｂ  裏面
１２  セラミック材
１３  シースヒータ
１４  鏡面反射板
３１  断熱材
３２  ヒータ固定金具
【図１】
0003886798.tif 000002
【図２】
0003886798.tif 000003
【図３】
0003886798.tif 000004