(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管、及び
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部、を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えた赤外線電球。
【請求項２】
少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面を基準面に対して所定角度を有して配設した発熱体保持手段、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管、及び
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部、を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面を基準面に対して所定角度を有するように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えた赤外線電球。
【請求項３】
発熱体は、その長手方向に直交して切断した断面形状が実質的に多角形であり、各発熱体における最大面積を有する平面が同一方向に向くよう配設された請求項１又は２に記載の赤外線電球。
【請求項４】
発熱体は、その長手方向に直交して切断した断面の端面が直線と円弧で構成されており、各発熱体における平面が同一方向に向くよう配設された請求項１又は２に記載の赤外線電球。
【請求項５】
発熱体が炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体である請求項１乃至４のいずれか一つの請求項に記載の赤外線電球。
【請求項６】
発熱体が炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成された固形の炭素系発熱体である請求項１乃至４のいずれか一つの請求項に記載の赤外線電球。
【請求項７】
少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体と、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段と、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管と、
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部とを有する赤外線電球、及び
前記発熱体における平面に対向するよう配設された反射板を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えた加熱装置。
【請求項８】
反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が、反射面の中央部分で発熱板の平面に対向する方向に突出した凸部を有する請求項７に記載の加熱装置。
【請求項９】
反射面に形成された凸部は、発熱体からの熱線が前記発熱体を照射しないよう構成された請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が放物線であり、複数の発熱体により構成された発熱体群における実質的な発熱中心点の位置が前記放物線の焦点の位置となるよう配設された請求項７に記載の加熱装置。
【請求項１１】
反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が複数の放物線を組み合わせた形状であり、各放物線の焦点の位置に各発熱体における実質的な発熱中心点が配設された請求項７に記載の加熱装置。
【請求項１２】
反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が、反射面の中央部分で発熱板の平面に対向する方向に突出した凸面を有し、前記凸面により前記発熱体からの熱線を乱反射させるよう構成した請求項７に記載の加熱装置。
【請求項１３】
反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が、反射面の中央部分で発熱板の平面に対向する位置に凹凸面を有し、前記凹凸面により前記発熱体からの熱線を乱反射させるよう構成した請求項７に記載の加熱装置。
【請求項１４】
少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体と、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段と、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管と、
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部とを有する赤外線電球、及び
前記ガラス管における、前記発熱体の平面に対向する位置に形成された反射膜を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えた加熱装置。
【請求項１５】
少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体と、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段と、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管と、
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部とを有する赤外線電球、及び
前記発熱体を覆うように配置された円筒状の筒体を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えた加熱装置。
【請求項１６】
複数の発熱体のそれぞれに接続された複数の外部端子と、
電源に接続された複数の電源端子と、
前記外部端子と前記電源端子とを選択的に接続して、前記発熱体を直列、並列又は単独に接続された構成とする制御回路と、をさらに具備する請求項７乃至１５のいずれか一つの請求項に記載の加熱装置。
【請求項１７】
制御回路がオンオフ制御、通電率制御、位相制御、及びゼロクロス制御のそれぞれの回路を単独、若しくは少なくとも二つを組み合わせて構成した請求項１６に記載の加熱装置。
【請求項１８】
発熱体が炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体である請求項７乃至１５のいずれか一つの請求項に記載の加熱装置。
【請求項１９】
発熱体が炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成された固形の炭素系発熱体である請求項７乃至１５のいずれか一つの請求項に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源として使用される赤外線電球及びその赤外線電球を用いた加熱装置、例えば電気暖房機、調理器、乾燥機、及び電子装置（複写機、ファクシミリ、プリンタ等を含む）等に関し、特に、発熱体として炭素系物質を使用し、熱源として優れた特性を有する赤外線電球及びその赤外線電球を用いた加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の赤外線電球においては、ガラス管の内部にタングステン等でコイル状に形成された金属電熱線や、炭素系物質を棒状若しくは板状に形成した発熱体が配設されていた（例えば、日本の特開２００１−１５５６９２号公報参照。）。
【０００３】
このように構成された従来の赤外線電球は、電気暖房機、調理器、乾燥機、複写機、ファクシミリ、及びプリンタ等における加熱装置の熱源として使用されており、近年、小型で効率的な熱源として各種の用途に使われている（例えば、日本の特開２００３−３５４２３号公報参照。）。
【特許文献１】
特開２００１−１５５６９２号公報（第４−６頁、第７図）
【特許文献２】
特開２００３−３５４２３号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加熱装置における熱源としての赤外線電球は、さらに小型で効率の高いものが求められており、且つ各種用途において容易に適応することができ汎用性の高いものが求められていた。この分野においては、上記の要求を満たすことができる赤外線電球及びその赤外線電球を用いた加熱装置を提供することを課題としていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、小型で効率が高く、各種用途において容易に適応することができる汎用性の高い赤外線電球及びその赤外線電球を用いた加熱装置を提供すること目的とする。
【０００６】
本発明に係る第１の観点の赤外線電球は、少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管、及び
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部、を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えている。このように構成された第１の観点の赤外線電球は、並設された複数の発熱体における平面が確実に同一方向に向くよう配設されているため、発熱体からの熱輻射が指向性を有しており、発熱体からの一次輻射熱で効率高く被加熱物体を加熱する。また、第１の観点の赤外線電球は、発熱体からの熱輻射を指向性高く被加熱物体に対して行うことができるとともに、各発熱体を所望の間隔で適切な位置に容易に配設することが可能となる。
【０００７】
本発明に係る第２の観点の赤外線電球は、少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面を基準面に対して所定角度を有して配設した発熱体保持手段、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管、及び
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部、を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面を基準面に対して所定角度を有するように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えている。このように構成された第２の観点の赤外線電球は、並設された複数の発熱体における平面が基準面に対して所定角度を有して配設されているため、発熱体からの熱輻射を所望の方向に指向性を高く、且つ効率高く行うことが可能となる。また、第２の観点の赤外線電球は、発熱体からの熱輻射を指向性高く被加熱物体に対して行うことができるとともに、各発熱体を所望の間隔で適切な位置に容易に配設することが可能となる。
【０００８】
本発明に係る第３の観点の赤外線電球は、前記第１又は第２の観点の赤外線電球における発熱体が、その長手方向に直交して切断した断面形状が実質的に多角形であり、各発熱体における最大面積を有する平面が同一方向に向くよう配設されたものであり、発熱体からの熱輻射を指向性高く行うことができる。
【０００９】
本発明に係る第４の観点の赤外線電球は、前記第１又は第２の観点の赤外線電球における発熱体が、その長手方向に直交して切断した断面の端面が直線と円弧で構成されており、各発熱体における平面が同一方向に向くよう配設されたものであり、発熱体からの熱輻射を指向性高く行うことができる。
【００１１】
本発明に係る第５の観点の赤外線電球は、前記第１乃至第４の観点の赤外線電球の発熱体が炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体である。このように構成された第５の観点の赤外線電球において、発熱体の材質が炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体は、放射率が金属系発熱体に比べて高く８０％以上の特性を有する。このような素材により形成された発熱体を、平面を有するよう形成して高い指向性を持たせることにより、一次輻射により被加熱物体を確実に照射して、輻射効率の高い赤外線電球を構成することができる。
【００１２】
本発明に係る第６の観点の赤外線電球は、前記第１乃至第４の観点の赤外線電球の発熱体が炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成された固形の炭素系発熱体である。このように構成された第６の観点の赤外線電球において、発熱体の材質が炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されているため、発熱体の放射率は金属に比べて高く８０％以上の特性を有している。また、弾性力を有する固定手段により発熱体の取り付け方向を自由な方向とすることができる。このような素材により形成された発熱体を、平面を有するよう形成して所望の方向に高い指向性を持たせることにより、一次輻射により被加熱物体を確実に照射して、輻射効率の高い赤外線電球を構成することができる。
【００１３】
本発明に係る第７の観点の加熱装置は、少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体と、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段と、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管と、
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部とを有する赤外線電球、及び
前記発熱体における平面に対向するよう配設された反射板を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えている。このように構成された第７の観点の加熱装置は、並設された複数の発熱体における平面が確実に同一方向に向くよう配設されているため、発熱体からの熱輻射が指向性を有しており、発熱体からの一次輻射熱を被加熱物体に対して効率高く行うことが可能となる。また、第７の観点の加熱装置は、発熱体からの熱輻射を指向性高く被加熱物体に対して行うことができるとともに、各発熱体を所望の間隔で適切な位置に容易に配設することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る第８の観点の加熱装置において、前記第７の観点の加熱装置の反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が、反射面の中央部分で発熱板の平面に対向する方向に突出した凸部を有する。このように構成された第８の観点の加熱装置は、反射板の凸部により発熱体からの熱線を乱反射するよう構成することができるため、発熱体から発した輻射熱を凸部を有する反射面から広い範囲に効率高く輻射することが可能となる。
【００１５】
本発明に係る第９の観点の加熱装置において、前記第８の観点の加熱装置の反射面に形成された凸部は、発熱体からの熱線が前記発熱体を照射しないよう構成されている。このように構成された第９の観点の加熱装置は、反射板の凸部により発熱体からの熱輻射が当該発熱体を照射しないよう構成されているため、発熱体から発した輻射熱を凸部を有する反射面から広い範囲に効率高く輻射することが可能となる。この発明の加熱装置においては、各発熱体から反射板に向けて発せられた輻射熱により当該発熱体が照射されない反射板形状としているため、発熱体に対する反射板による二次加熱が抑制され、この結果発熱体の異常な温度上昇が防止されて発熱体の安定性を図ることが可能となる。
【００１６】
例えば、発熱体の抵抗変化率の多くは負又は正特性である。これは発熱体の温度により抵抗値が変化することを表している。また、発熱体の定格を設定する場合、印加された電圧に対する自己放熱状態で設定される場合が多い。このように設定された発熱体が加熱装置に組み込まれた場合において、反射板の形状により発熱体の温度上昇が生じると定格入力が変わってしまい、設計者の意図と異なることになる。このような問題を避けるためには、発熱体は反射板からの照射の影響を受けないように構成することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る第１０の観点の加熱装置において、前記第７の観点の加熱装置の反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が放物線形状であり、複数の発熱体により構成された発熱体群における実質的な発熱中心点の位置が前記放物線の焦点の位置となるよう配設されている。このように構成された第１０の観点の加熱装置は、発熱体群の実質的な発熱中心点が放物線の焦点の位置に配置されているため、発熱体群から輻射され反射板により反射された熱線が装置正面に平行となって輻射され、広範囲な平行輻射が可能となる。また、このように構成された加熱装置は、反射板により反射された輻射熱が発熱体をさらに加熱するため発熱体をより高温度にすることができ、発熱体の平板な面から同一方向に高エネルギーを輻射して被加熱物体を高温度で加熱することが可能となる。
【００１８】
本発明に係る第１１の観点の加熱装置において、前記第７の観点の加熱装置の反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が複数の放物線を組み合わせた形状であり、各放物線の焦点の位置に各発熱体における実質的な発熱中心点が配設されている。このように構成された第１１の観点の加熱装置は、各発熱体の実質的な発熱中心点が各放物線の焦点の位置に配置されているため、複数の発熱体から輻射され反射板により反射された熱線が装置正面に平行となって輻射され、広範囲な平行輻射が可能となる。
【００１９】
本発明に係る第１２の観点の加熱装置において、前記第７の観点の加熱装置の反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が、反射面の中央部分で発熱板の平面に対向する方向に突出した凸面を有し、前記凸面により前記発熱体からの熱線を乱反射させるよう構成されている。このように構成された第１２の観点の加熱装置は、反射板の凸面により発熱体からの熱線が乱反射するよう構成されているため、発熱体から発した輻射熱を反射面から広い範囲に効率高く輻射することが可能となる。
【００２０】
本発明に係る第１３の観点の加熱装置において、前記第７の観点の加熱装置の反射板は、その長手方向に直交して切断した断面形状が、反射面の中央部分で発熱板の平面に対向する位置に凹凸面を有し、前記凹凸面により前記発熱体からの熱線を乱反射させるよう構成されている。このように構成された第１３の観点の加熱装置は、反射板の凹凸面により発熱体からの熱線が乱反射するよう構成されているため、発熱体から発した輻射熱を反射面から広い範囲に効率高く輻射することが可能となる。
【００２１】
本発明に係る第１４の観点の加熱装置は、少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体と、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段と、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管と、
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部とを有する赤外線電球、及び
前記ガラス管における、前記発熱体の平面に対向する位置に形成された反射膜を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えている。このように構成された第１４の観点の加熱装置は、ガラス管に設けられた反射膜により発熱体からの熱線を反射する構成であるため、発熱体から発した輻射熱を効率高く輻射することが可能となる。また、このように構成された加熱装置は、ガラス管に反射膜を設けることにより、反射膜にて反射した輻射熱が発熱体をさらに加熱するため、当該発熱体をより高温度にすることができ、発熱体の平面から同一方向に高エネルギーを輻射して被加熱体を高温度に加熱することができる。また、第１４の観点の加熱装置は、発熱体からの熱輻射を指向性高く被加熱物体に対して行うことができるとともに、各発熱体を所望の間隔で適切な位置に容易に配設することが可能となる。
【００２２】
本発明に係る第１５の観点の加熱装置は、少なくとも一つの平面を持つ細長い形状を有し、電圧の印加により発熱する複数の発熱体と、
前記発熱体のそれぞれを所望の間隔を有して並設し、前記発熱体における各平面が同一方向に向くよう配設する発熱体保持手段と、
前記発熱体と前記発熱体保持手段とを内部に封止するガラス管と、
前記発熱体と電気的に接続され、前記ガラス管の封止部分から導出したリード線部とを有する赤外線電球、及び
前記発熱体を覆うように配置された円筒状の筒体を具備し、
前記発熱体保持手段は、前記発熱体が挿入されて固着されるスリットを有する大径部と、前記大径部に段差を介して連設した小径部とを有して、導電性及び熱伝導性を持つ複数の保持ブロック、及び前記発熱体における各平面が同一方向に向くように前記保持ブロックの小径部が嵌め込まれて当該保持ブロックを嵌合する複数の切り欠けを有して、電気絶縁性を持つスペーサを備えている。このように構成された第１５の観点の加熱装置は、発熱体を覆う筒体が設けられているため、被加熱物等から発する異物、例えば肉汁、調味料等が筒体に遮られ直接赤外線電球に接することがなく、赤外線電球表面の劣化による破損、断線を防ぎ、長寿命な装置を構成することができる。さらに、筒体をトナー定着ローラとした場合には、トナー定着ローラと紙が接する部分を効率よく加熱することができる電子装置となる。また、第１５の観点の加熱装置は、発熱体からの熱輻射を指向性高く被加熱物体に対して行うことができるとともに、各発熱体を所望の間隔で適切な位置に容易に配設することが可能となる。
【００２３】
本発明に係る第１６の観点の加熱装置は、前記第７乃至第１５の観点の加熱装置が、複数の発熱体のそれぞれに接続された複数の外部端子と、
電源に接続された複数の電源端子と、
前記外部端子と前記電源端子とを選択的に接続して、前記発熱体を直列、並列又は単独に接続された構成とする制御回路と、をさらに具備する。このように構成された第１６の観点の加熱装置は、一本の赤外線電球において複数個の発熱体に個別に設けられた外部端子を選択的に接続して、複数の発熱体の直列、並列、若しくは単独の通電状態とすることが可能であり、同一定格において入力電力量、発熱体の温度を容易に変更することができる。
【００２４】
本発明に係る第１７の観点の加熱装置において、前記第１６の観点の加熱装置の制御回路が、オンオフ制御、通電率制御、位相制御、及びゼロクロス制御のそれぞれの回路を単独、若しくは少なくとも二つを組み合わせて構成した。このように構成された第１７の観点の加熱装置は、制御回路においてオンオフ制御、通電率制御、位相制御、及びゼロクロス制御のそれぞれの回路を単独、若しくは少なくとも二つを組み合わせて構成することにより、精度の高い温度制御が可能な加熱装置となる。さらに、この発明の加熱装置においては、複数個の発熱体を備えているため、必要な発熱体に対して電力を供給しつつ、発熱体の一部を制御することにより、所望の温度で安定して加熱することが可能なばらつきの少ない精度の高い温度制御が可能となる。
【００２５】
本発明に係る第１８の観点の加熱装置は、前記第７乃至第１５の観点の加熱装置の発熱体が、炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体である。このように構成された第１８の観点の加熱装置において、発熱体の材質が炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体は、放射率が金属系発熱体に比べて高く８０％以上の特性を有する。このような素材により形成された発熱体を平面を有するよう形成して高い指向性を持たせることにより、一次輻射により被加熱物体を確実に照射して、輻射効率の高い加熱装置を構成することができる。
【００２６】
本発明に係る第１９の観点の加熱装置は、前記第７乃至第１５の観点の加熱装置の発熱体が、発熱体が炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成された固形の炭素系発熱体である。
【００２７】
このように構成された本発明の加熱装置において、発熱体の材質が炭素系物質と抵抗調整物質とを含み、焼成により形成されているため、発熱体の放射率は金属に比べて高く８０％以上の特性を有している。また、弾性力を有する固定手段により発熱体の取り付け方向を自由な方向とすることができる。このような素材により形成された発熱体を、平面を有するよう形成して所望の方向に高い指向性を持たせることにより、一次輻射により被加熱物体を確実に照射して、輻射効率の高い加熱装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る赤外線電球及び加熱装置を実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施の形態における赤外線電球の全体を示す図において、赤外線電球は長尺ものであるため、その中間部分を破断し省略して示した。
【００２９】
《実施の形態１》
図１から図３は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球を示す図である。図１は実施の形態１の赤外線電球の構造を示す正面図である。図２及び図３は実施の形態１の赤外線電球における発熱体保持手段である発熱体保持部の形状を示す図である。図４は図１のIV−IV線による断面図である。図５は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球における発熱体の変形例を示す断面図である。
【００３０】
実施の形態１の赤外線電球において、石英ガラス管であるガラス管１の内部には２組の発熱構成体１００、１００が平行に配設されており、ガラス管１の端部は溶融されて平板状に押し潰されて封止されている。ガラス管１の内部にはアルゴンガス又はアルゴンガスと窒素ガスの混合ガス等の不活性ガスが封入されている。それぞれの発熱構成体１００は、熱輻射体としての細長い平板状の発熱体２Ａ又は２Ｂ、この発熱体２Ａ又は２Ｂの両端に固着された保持ブロック３、保持ブロック３の端部に取り付けられた内部リード線部１１、及び外部リード線９Ａ、９Ｂと内部リード線部１１とを電気的に接続するモリブデン箔８を有している。このモリブデン箔８が配設されている部分がガラス管１の封止部となっている。
【００３１】
２組の発熱構成体１００、１００を所望の間隔を有して平行に配設するために、それぞれの発熱構成体１００、１００における保持ブロック３、３を互いに固定するスペーサ４が設けられている。実施の形態１の赤外線電球においては、保持ブロック３とスペーサ４により発熱体保持部１０が構成されている。
【００３２】
図１に示すように、発熱体保持部１０の保持ブロック３における発熱体２Ａ又は２Ｂに固着された端部と反対の端部には、内部リード線部１１が接続されている。この内部リード線部１１は、保持ブロック３の端部に巻着したコイル部５と、スプリング部６と、モリブデン箔８に接合されたリード線７により構成されている。内部リード線部１１におけるコイル部５、スプリング部６及びリード線７が、実施の形態１においてはモリブデン線により形成されている。実施の形態１においては内部リード線部１１をモリブデン線により形成した例で説明するが、内部リード線部１１としてはモリブデン線やタングステン等の弾性を有する金属線を用いることが可能である。内部リード線部１１は、保持ブロック３の端部の外周面に密着して螺旋状に巻き付けられて形成されたコイル部５により、保持ブロック３に電気的に確実に接続されている。弾性力を有する螺旋状に形成されたスプリング部６は発熱体２Ａ、２Ｂに対して張力を与えるものであり、発熱体２Ａ、２Ｂが常に所望の位置に配置されるよう構成されている。また、このようにリード線７とコイル部５との間にスプリング部６を設けることにより、発熱体２Ａ、２Ｂの膨張による寸法変化を吸収することが可能となる。
【００３３】
リード線７は溶接によりモリブデン箔８の一端近傍に接合されており、モリブデン箔８の他端近傍には発熱体２Ａ、２Ｂに電源電圧を供給する外部リード線９Ａ、９Ｂが溶接により接合されている。
【００３４】
上記のように構成された２組の発熱構成体１００、１００がガラス管１内の所望に位置に配置されて、リード線７とモリブデン箔８と外部リード線９Ａ、９Ｂとの接合部分でガラス管１が平板状に押し潰されて封止されている。なお、このガラス管１の内部に封入されている不活性ガスであるアルゴンガス又はアルゴンガスと窒素ガスの混合ガスは、炭素系物質である発熱体２Ａ、２Ｂの酸化を防止するためのものである。
【００３５】
図２は実施の形態１の赤外線電球における発熱体保持部１０の保持ブロック３を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図（図１における右側から見た図）である。
【００３６】
図２に示すように、円柱状に形成された保持ブロック３は、一方の端部に発熱体２Ａ、２Ｂが挿入されて固着されるスリット３ａが形成されている。また、保持ブロック３には段差３ｂが形成されて、保持ブロック３の他方の端部が小径となっており、小径部３ｃが形成されている。保持ブロック３は良い導電性を有する材料であり、且つ熱伝導性の良い材料、例えば天然人工黒鉛材を用い、粉砕、成形、焼成後、黒鉛化を行い、保持ブロック３の黒鉛材料を作製した。形状は、切削加工などにより作成する。また、実施の形態１の保持ブロック３の具体的な形状は、直径が６．２ｍｍ（小径部３ｃの直径が４．８ｍｍ）、長さが１８ｍｍである。
【００３７】
上記のように作製された保持ブロック３は、発熱体２Ａ、２Ｂの熱が内部リード線部１１のコイル部５に伝わりにくい材料で形成されている。また、保持ブロック３と発熱体Ａ、２Ｂとは炭素系接着剤により接合されている。実施の形態１において用いた炭素系接着剤は、黒鉛や炭素微粉末を熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の中に混入したペースト状の接着剤である。
【００３８】
なお、実施の形態１においては炭素系接着剤により保持ブロック３と発熱体２Ａ、２Ｂとを接合した例で説明するが、保持ブロック３と発熱体Ａ、２Ｂが電気的に確実に接続される接合方法であれば良く知られているいずれの接合方法でも問題はない。
【００３９】
図３は発熱体保持部１０のスペーサ４を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図（図１におけ上方から見た図）である。
【００４０】
図３に示すように、スペーサ４は円板状であり、その両側の対向する位置に略円形状の切り欠け４ａ、４ｂが形成されている。この切り欠け４ａ、４ｂの内径は前述の保持ブロック３の小径部３ｃに嵌合する大きさに形成されている。発熱体２Ａ、２Ｂが接合されたそれぞれの保持ブロック３、３を、所望の状態（位置、角度）でスペーサ４の切り欠け４ａ、４ｂに嵌め込むことにより、それぞれの発熱体２Ａと２Ｂが所望の間隔を有して配置されるとともに、それぞれの発熱体２Ａと２Ｂにおける平面部分（図１において正面を向いている部分）が所望の向きとなるよう容易に配設することができる。なお、実施の形態１の赤外線電球において用いたスペーサ４の具体的な形状は、直径がΦ１７ｍｍ、厚みが１．５〜２ｍｍであり、切り欠け４ａ、４ｂ部分の直径が保持ブロック３の小径部３ｃの直径より０．２ｍｍ大きい形状に形成されている。また、２つの保持ブロック３，３の中心間の距離が９．２ｍｍとなるよう切り欠け４ａ、４ｂが形成されている。
【００４１】
実施の形態１における発熱構成体１００は、上記のように、発熱体２Ａが固着された保持ブロック３と発熱体２Ｂが固着された保持ブロック３とを、赤外線電球の組立段階において所望の間隔を有して、平面部分が所望の向きで容易に一体的に組み立てることができ、ガラス管内への封入工程を容易なものとしている。したがって、実施の形態１によれば、従来の赤外線電球に比べて熱輻射の指向性が高い赤外線電球を容易に製造することが可能となる。
【００４２】
実施の形態１におけるスペーサ４は、耐熱性と絶縁性を有する材料、例えばアルミナセラミックで形成されている。実施の形態１においては、スペーサ４をアルミナセラミックで形成した例で説明するが、耐熱性、絶縁性及び容易な加工性を有する材料、例えばステアタイトセラミックス、マシナブルセラミックス等であればスペーサ４として用いることができる。
【００４３】
上記のように構成された実施の形態１の赤外線電球において、その両側から導出しているそれぞれの外部リード線９Ａ及び／又は９Ｂに所望の電圧を印加すると、モリブデン箔８を介して接続されている内部リード線４Ａ，４Ｂが、対応する発熱体２Ａ及び／又は２Ｂに所望の電圧を印加し、その発熱体２Ａ及び／又は２Ｂに電流が流れ、その発熱体２Ａ及び／又は２Ｂの抵抗により熱が生じる。このとき発熱した発熱体２Ａ及び／又は２Ｂから赤外線が輻射される。
【００４４】
実施の形態１の赤外線電球における発熱体２Ａ、２Ｂは、細長い平板状に形成された炭素系物質であり、黒鉛などの結晶化炭素の基材に窒素化合物の抵抗値調整物質、及びアモルファス炭素を加えた混合物により構成されている。
【００４５】
実施の形態１の赤外線電球においては、炭素系物質の焼結体よりなる抵抗発熱体である発熱体２Ａ、２Ｂを以下のように作製した。
【００４６】
まず、塩素化塩化ビニル樹脂４５重量部とフラン樹脂１５重量部とを混合して第１の混合物を作成する。次に、天然黒鉛微粉末（平均粒度５μｍ）１０重量部と第１の混合物６０重量部とを混合して第２の混合物を作成する。窒化硼素（平均粒度２μｍ）３０重量部と第２の混合物７０重量部とジアリルフタレートモノマー（可塑剤）２０重量部とを分散・混合し、第３の混合物を作成する。上記のように作成された第３の混合物を押出成形機により板状に成形する。このように形成された板状の素材が、窒素ガス雰囲気において１０００℃の焼成炉内で３０分焼成する。さらに、素材の抵抗温度特性を所望の特性とするため、１×１０−２Ｐａ以下の真空中で再度熱処理を行う。このときの熱処理温度は、素材の組成、形状に応じて設定されるが、実施の形態１においては１５００℃から１９００℃の範囲から選ばれる。上記のように作製された発熱体は、２０℃と１２００℃のときの電気比抵抗値［Ω・ｃｍ］の変化率が−２０％から＋２０％の間に設定されている。なお、その変化率が−１０％から＋１０％の間に設定されることが好ましい。
【００４７】
実施の形態１の赤外線電球において、上記のように作製された発熱体２Ａ、２Ｂの形状寸法は、例えば、板幅Ｗが６.０ｍｍ、板厚Ｔが０.５ｍｍ、長さが３００ｍｍである。発熱体２Ａ、２Ｂにおいては、板幅Ｗと板厚Ｔとの比（Ｗ／Ｔ）が５以上であるのが望ましい。板幅Ｗを板厚Ｔより５倍以上大きい平板状とすることにより、当然広い平面（板幅Ｗ）から出る熱量が狭い側面（板厚Ｔ）から出る熱量より多くなり、平板状の発熱体２Ａ、２Ｂの熱輻射に指向性を持たすことが可能となる。
【００４８】
図４は図１のIV−IV線による断面図であり、円筒状のガラス管１と２つの平板状の発熱体２Ａ、２Ｂの配置を示している。図４に示すように、実施の形態１の赤外線電球においては、２つの平板状の発熱体２Ａ、２Ｂが略円筒状のガラス管１の断面における中心線上に正確に並設されており、それぞれの平面部分が同一方向を向くよう配置されている。すなわち、図４においては、２つの平板状の発熱体２Ａ、２Ｂの平面部分が上下方向を向いて配設されている。したがって、図４に示す状態においては、赤外線電球のガラス管１における上下方向に最も多くの熱量が輻射され、被加熱物体を上下いずれかの位置に配置することにより、当該被加熱物体が効率高く加熱される。
【００４９】
実施の形態１において用いた炭素系物質の発熱体２Ａ、２Ｂは、発熱効率が高く、加熱開始から定格温度に達するまでの時間が極めて短く、点灯時の突入電流がないため、制御時に発生するフリッカーを減少させることができる。実施の形態１の赤外線電球は炭素系物質の発熱体２Ａ、２Ｂを用いているため、その寿命は約１００００時間であり、使用条件により異なるが、タングステンの赤外線電球を同様な使用条件で用いた場合の寿命に比べて約２倍であった。
【００５０】
また、実施の形態１の赤外線電球においては、２つの炭素系物質の発熱体２Ａ、２Ｂを並設して構成している。炭素系物質で形成された発熱体は、その形状、サイズにより抵抗値が異なり、その結果、当該発熱体で消費する電力も大きく異なるものである。したがって、所望のサイズの赤外線電球を所望の消費電力で構成する場合に、１つの発熱体により対応させることは困難であり、複数の炭素系物質の発熱体を用いて対応させることが容易である。また、それぞれの発熱体への印加電圧制御を行うことにより所望の熱量を段階的に輻射するよう構成することが可能となり、さらに消費電力が異なる発熱体を並設させることにより、さらに輻射熱の段階的な調整が可能となる。
【００５１】
実施の形態１の赤外線電球においては、２つの炭素系物質の発熱体２Ａ、２Ｂを並設した構成で説明したが、本発明は２つの発熱体に限定されるものではなく、３つ以上の発熱体を用いて構成することも可能である。その場合にも、平板状の発熱体がガラス管１の断面における中心線上に並設されており、それぞれの平面部分が同一方向を向くよう配置されている。
【００５２】
図５は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球における発熱体の変形例を示す断面図である。図５における（ａ）から（ｄ）は、赤外線電球におけるガラス管１の長手方向（延設方向）に直交する方向に切断した断面図であり、ガラス管１における発熱体の断面形状と配置状態を示している。図５の（ａ）から（ｄ）において、矢印は発熱体からの主要な輻射方向を示している。
【００５３】
図５の（ａ）に示す構成は、一方の発熱体２０Ａが、ガラス管１の断面における中心点を回転中心として、図４に示した発熱体２Ａ、２Ｂが配置された中心線から角度θ１だけ時計方向に回転した線の上に配置されている。また、他方の発熱体２０Ｂは、ガラス管１の断面における中心点を回転中心として、図４に示した発熱体２Ａ、２Ｂが配置された中心線から角度θ２だけ反時計方向に回転した線の上に配置されている。ここで、角度θ１と角度θ２は、被加熱物体への加熱状況に応じて、同じ角度に設定しても良く、異なる角度に設定しても良い。例えば、被加熱物体が赤外線電球の周りに円弧状に配置された場合に、上記のように発熱体２０Ａ、２０Ｂに角度を付けてそれぞれの発熱体２０Ａ、２０Ｂの平面部分が被加熱物体に効果的に向くように配置（図５の（ａ）における下側に配置）することにより、効率的な輻射が可能となる。反対に、被加熱物体が赤外線電球に対向する位置おいて集中的に加熱する場合には、発熱体２０Ａ、２０Ｂの平面部分が被加熱物体に向くように配置（図５の（ａ）における上側に配置）することにより、効率的な輻射が可能となる。
【００５４】
図５における、（ｂ）は断面が四角形状の２つの発熱体２１Ａ、２１Ｂを並設して構成したものであり、赤外線電球の側面側（図５の（ｂ）における左右方向側）にも所望の熱量を輻射することが可能な構成である。
【００５５】
図５における、（ｃ）は断面が三角形状の２つの発熱体２２Ａ、２２Ｂを並設して構成したものであり、赤外線電球における三方向に所望の熱量を輻射することが可能な構成である。図５の（ｃ）に示す構成において、発熱体２２Ａ、２２Ｂの三角形状断面が一辺が他の二辺より長い二等辺三角形を用いることにより、長い辺に対向する位置にある被加熱物体を集中的に加熱することが可能となる。
【００５６】
図５における、（ｄ）は断面における端面が円弧と弦で形成された形状、又は断面が英文字Ｄのような形状の２つの発熱体２３Ａ、２３Ｂを並設して構成したものであり、発熱体２３Ａ、２３Ｂにおける断面の弦又は直線部分に対向する位置に配置された被加熱物体を集中的に加熱することが可能となる。
【００５７】
以上のように、本発明に係る実施の形態１の赤外線電球によれば、放射率が高く輻射エネルギー量の多い炭素系抵抗体である発熱体を所望の位置及び所望の角度に複数配置して、ガラス管内に封止し、発熱体から被加熱物体の方向への輻射熱を効率高く輻射し、被加熱物体への一次輻射を高めることができる。したがって、実施の形態１の赤外線電球によれば、被加熱物体を所望の温度に速やかに加熱する効率の高い加熱装置を提供することができる。
【００５８】
《実施の形態２》
以下、本発明に係る実施の形態２の赤外線電球について、添付の図６及び図７を用いて説明する。図６は実施の形態２の赤外線電球の構造を示す正面図である。図７は図６に示した赤外線電球のVII−VII線による断面図である。
【００５９】
実施の形態２の赤外線電球において、前述の実施の形態１の赤外線電球と異なる構成は、２つの平板状の発熱体を保持する発熱体保持部の構成である。図６に示すように、実施の形態２の赤外線電球は、発熱体２Ａ、２Ｂの片側（図６における上方側）を共通にした構成である。実施の形態２の説明及び図面において、実施の形態１と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。また、実施の形態２において、実施の形態１における構成物と同じものには同じ材料により形成されている。
【００６０】
実施の形態２の赤外線電球において、石英ガラス管であるガラス管１の内部には、細長い平板状に形成された２つの発熱体２Ａ、２Ｂが配置されており、これらの発熱体２Ａ、２Ｂの一端（図６における下方端部）には保持ブロック３がそれぞれ固着されている。保持ブロック３はスペーサ４により所望の間隔で互いに保持されており、保持ブロック３の端部には内部リード線部１１が電気的に接続されている。内部リード線部１１と外部リード線９Ａ、９Ｂとはモリブデン箔８により電気的に接続されており、このモリブデン箔８が配設されている部分がガラス管１の一方（下方側）の封止部となっている。
【００６１】
一方、ガラス管１の内部に配置された発熱体２Ａ、２Ｂの他端（図６における上方端部）には、２つの発熱体２Ａ、２Ｂを所定間隔で固着する保持ブロック３０が設けられている。保持ブロック３０には２つの発熱体２Ａ、２Ｂがそれぞれ挿入されて固着されるスリットが形成されており、２つの発熱体２Ａ、２Ｂを所望の間隔で、且つ所望の角度で保持している。保持ブロック３０の端部には１組の内部リード線部４０が電気的に接続されている。この内部リード線部４０は、保持ブロック３０の端部に巻着したコイル部１２と、スプリング部１３と、モリブデン箔１５に接合されたリード線１４により構成されている。内部リード線部４０と１本の外部リード線１６とはモリブデン箔１５により電気的に接続されており、このモリブデン箔１５が配設されている部分がガラス管１の他方（上方側）の封止部となっている。
【００６２】
図７に示すように、実施の形態２の赤外線電球においては、２つの平板状の発熱体２Ａ、２Ｂがガラス管１の断面における中心線上に正確に並設されており、それぞれの平面部分が同一方向を向くよう配置されている。すなわち、図７においては、２つの平板状の発熱体２Ａ、２Ｂの平面部分が上下方向を向いて配設されている。したがって、図７に示す状態においては、赤外線電球のガラス管１における上下方向に最も多くの熱量が輻射され、被加熱物体を上下いずれかの位置に配置することにより、当該被加熱物体が効率高く加熱される。
【００６３】
上記のように、実施の形態２の赤外線電球においては、発熱体のいずれか一方の端部を共通の保持ブロックで固着するよう構成して、それぞれの発熱体を一定の間隔で保持するよう構成している。したがって、実施の形態２の赤外線電球では、スペーサ４を発熱体における一端側のみの配設で良く、構成を簡単にすることが可能となるとともに、外部リードとの接続点も減らすことが可能となる。
【００６４】
《実施の形態３》
以下、本発明に係る実施の形態３の加熱装置について、添付の図８から図１３を用いて説明する。図８は実施の形態３の加熱装置の熱源の構造を示す斜視図である。図９は実施の形態３の加熱装置における反射板を示す断面図である。図１０から図１３は実施の形態３の加熱装置における反射板の変形例を示す断面図である。
【００６５】
実施の形態３の加熱装置は前述の実施の形態２の赤外線電球を熱輻射源として用いたものである。実施の形態３の加熱装置においては、前述の実施の形態２の赤外線電球におけるガラス管の背後に反射板を設けた構成である。図８に示すように、実施の形態３の加熱装置における赤外線電球は、実施の形態２の赤外線電球と同様に、発熱体２Ａ、２Ｂの片側（図８における上方側）を共通に保持した構成である。実施の形態３の説明及び図面において、実施の形態１及び実施の形態２と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。また、実施の形態３において、実施の形態１及び実施の形態２における構成物と同じものには同じ材料により形成されている。
【００６６】
実施の形態３の加熱装置における赤外線電球では、ガラス管１の内部に細長い平板状に形成された２つの発熱体２Ａ、２Ｂが配置されており、発熱体２Ａ、２Ｂの各平面部分が同じ方向を向いて配設されている。これらの発熱体２Ａ、２Ｂの一端（図８における下方端部）には保持ブロック３がそれぞれ固着されている。保持ブロック３はスペーサ４により所望の間隔で互いに保持されており、保持ブロック３の端部には内部リード線部１１が電気的に接続されている。一方、発熱体２Ａ、２Ｂの他端（図８における上方端部）には、２つの発熱体２Ａ、２Ｂを所定間隔で固着する保持ブロック３０が設けられている。保持ブロック３０には２つの発熱体２Ａ、２Ｂがそれぞれ挿入されて固着されており、２つの発熱体２Ａ、２Ｂを所望の間隔で、且つ所望の位置で保持している。保持ブロック３０の端部には１組の内部リード線部４０が電気的に接続されている。
【００６７】
実施の形態３の加熱装置における赤外線電球では、２つの平板状の発熱体２Ａ、２Ｂがガラス管１の断面における中心線上に正確に並設されており、それぞれの平面部分が同一方向を向くよう配置されている。したがって、実施の形態３の加熱装置において、２つの発熱体２Ａ、２Ｂの各平面部分が向いている方向に最も多くの熱量が輻射されるよう構成されている。
【００６８】
実施の形態３の加熱装置は、上記のように構成された赤外線電球を熱輻射源として配設されており、その赤外線電球の発熱体２Ａ、２Ｂの各平面部分が向いている二方向のうちの一方向が加熱装置の正面方向であり、他の方向が加熱装置の背面方向である。図８の斜視図においては、発熱体２Ａ、２Ｂに対して右前方が正面方向であり、左後方が背面方向である。
【００６９】
図８に示すように、実施の形態３の加熱装置においては、赤外線電球の発熱体２Ａ、２Ｂの背面方向に発熱体２Ａ、２Ｂの一つの平面部分と対向するように反射板５０が配設されている。また、赤外線電球の発熱体２Ａ、２Ｂの正面方向に発熱体２Ａ、２Ｂの他の平面部分と対向するように被加熱物体６０が配設されている。
【００７０】
図９は実施の形態３の加熱装置において用いられている反射板５０の形状を示す断面図である。実施の形態３における反射板５０の材料としては、反射率の高いアルミニウム、アルミニウム合金、又はステンレス等の金属板、若しくは耐熱性の材料の表面にアルミニウム、窒化チタン、ニッケル、クロム等の金属薄膜形成処理した板材等が用いられる。
【００７１】
反射板５０は、赤外線電球の発熱体２Ａ、２Ｂの背面方向を覆うように、発熱体２Ａ、２Ｂの延設方向（図８における上下方向）に沿って同一断面を有して形成されている。また、反射板５０は、発熱体２Ａ、２Ｂの延設方向（長手方向)において、少なくとも発熱体２Ａ、２Ｂを覆うように、発熱体２Ａ、２Ｂより長く形成されている。
【００７２】
図９に示すように、反射板５０の延設方向（長手方向）に直交して切断した断面形状が、その中央部分には正面方向に突出した凸部５０ａが形成された形状である。この凸部５０ａの頂点が２つの発熱体２Ａと２Ｂの中間点となるよう配置されている。反射板５０が上記のように形成されているため、発熱体２Ａ、２Ｂから背面方向である真後ろに輻射された熱線が反射板５０の凸部５０ａの傾斜面により反射され、ガラス管１の側方である反射板５０の端部近傍を照射して、加熱装置の正面方向へ反射される。したがって、実施の形態３の加熱装置における反射板５０は、発熱体２Ａ、２Ｂの真後ろに輻射された熱線が、発熱体２Ａ、２Ｂには反射されず、発熱体２Ａ、２Ｂの存在しない位置に反射されるよう構成されている。
【００７３】
この結果、実施の形態３の加熱装置において、発熱体２Ａ、２Ｂの正面方向の平面部分から熱輻射された熱線とともに、発熱体２Ａ、２Ｂの背面方向の平面部分から熱輻射された熱線が、反射板５０により赤外線電球の正面方向に輻射され、加熱装置の正面方向に配置された被加熱物体を効率高く加熱する。
【００７４】
また、実施の形態３の加熱装置においては、発熱体２Ａ、２Ｂの背面方向の平面部分から熱輻射された熱線が反射板５０の縁部近傍において正面方向へ平行に反射されるよう構成されているため、発熱体２Ａ、２Ｂの正面方向に対向して配置されている加熱板６０を広範囲に加熱している。
【００７５】
上記のように構成された実施の形態３の加熱装置は、反射板５０により発熱体２Ａ、２Ｂからの熱輻射を確実に正面方向へ反射させて、被加熱物体６０を所望の温度に速やかに効率高く加熱することが可能となる。
【００７６】
なお、実施の形態３の説明においては、２つの発熱体の平面部分を同一方向に向けて同一直線上に配置、即ち発熱体の角度が０°に配置した加熱装置について説明したが、２つの発熱体に角度を付けて配置した場合には、発熱体の背面からの熱輻射が正面方向に反射されるよう、発熱体の角度に応じて反射板の形状を設計変更すれば同様の効果が得られる。また、加熱装置の仕様に応じて発熱体の本数を３本以上とすることも可能であり、その場合にも発熱体の配置に応じて反射板の形状を設計変更すれば同様の効果が得られる。
【００７７】
図１０から図１３は実施の形態３の加熱装置における反射板の変形例を示す断面図である。図１０から図１３は、発熱体の延設方向（長手方向）に直交して切断した断面図である。これらの変形例において実施の形態３と同じ機能、構成を有するものについては同じ材料で形成されており、それらには同じ符号を付して、説明は省略する。
【００７８】
図１０に示す反射板５１は、この反射板５１の延設方向と直交して切断した断面形状が、実質的に放物線形状であり、ガラス管１の中心点の位置と放物線の焦点Ｆの位置が同一となるよう構成されている。即ち、２つの発熱体２Ａと２Ｂと間の中間位置（２つの発熱体２Ａ、２Ｂにより構成された発熱体群における発熱中心位置）に反射板５１の放物線形状の焦点Ｆの位置が配置されている。このように構成することにより、赤外線電球のガラス管１の背面側に輻射された熱線が赤外線電球の正面方向に平行に輻射される。この結果、ガラス管１の正面側に配置された被加熱物体６０は効率高く加熱される。なお、このとき発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から真後ろに輻射された熱線の一部は、発熱体自体に反射され、発熱体自体を加熱して、図９に示した反射板５０を用いた場合に比べて発熱体が高温度となる。したがって、図１０に示した反射板５１を用いた場合にはより指向性が高く、高温度の加熱が可能な加熱装置となる。
【００７９】
図１１に示す反射板５２は、この反射板５２の延設方向と直交して切断した断面形状が、実質的に２つの放物線を組み合わせて構成されており、それぞれの放物線の焦点Ｆ１、Ｆ２の位置に各発熱体２Ａ、２Ｂの中心が配置されている。したがって、反射板５２の中央部分には凸部５２ａが形成されている。この凸部５２ａの頂点が２つの発熱体２Ａと２Ｂとの中間点に形成されている。このように構成することにより、赤外線電球の各発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から輻射された熱線が赤外線電球の正面方向に平行に輻射される。この結果、発熱体２Ａ、２Ｂを封入したガラス管１の正面側に配置された被加熱物体６０は効率高く加熱される。なお、このとき発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から真後ろに輻射された熱線は、発熱体自体に反射され、発熱体自体を加熱して、図９に示した反射板５０を用いた場合に比べて発熱体が高温度となる。したがって、図１１に示した反射板５２を用いた場合にはより指向性が高く、高温度の加熱が可能な加熱装置となる。
【００８０】
図１１に示した構成において２つの発熱体２Ａと２Ｂの各中心間の距離をＰ１とし、図１０に示した構成において発熱体２Ａ、２Ｂの正面側と背面側を分ける焦点Ｆの位置の延長線上の反射板５１の長さをＰ０とすると、図１１に示した構成において発熱体２Ａ、２Ｂの正面側と背面側を分ける焦点Ｆ１、Ｆ２の位置の延長線上の反射板５２の長さは、（Ｐ１＋Ｐ０）となる。即ち、図１１に示した反射板５２においては、図１０に示した反射板５１に比べて、正面側へ平行に幅広く輻射されるよう構成されている。
【００８１】
図１２に示す反射板５３は、この反射板５３の延設方向と直交して切断した断面形状が、その中央部分に正面側が突出した凸面部５３ａを有する実質的に放物線形状であり、ガラス管１の中心点の位置と放物線の焦点Ｆの位置が同一となるよう構成されている。即ち、２つの発熱体２Ａと２Ｂとの間の中間位置（各発熱体の発熱中心位置）に反射板５３の放物線形状の焦点Ｆの位置が配置されている。このように構成することにより、赤外線電球のガラス管１の背面側に輻射された大部分の熱線が赤外線電球の正面方向に平行に輻射されるとともに、発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から真後ろに輻射された熱線は凸面部５３ａに反射されて飛散する。この結果、ガラス管１の正面側に配置された被加熱物体６０は広い範囲を効率高く加熱される。
【００８２】
図１３に示す反射板５４は、この反射板５４の延設方向と直交して切断した断面形状が、その中央部分で発熱体２Ａ、２Ｂの平面部分と対向する部分に凹凸部５４ａを有する実質的に放物線形状であり、ガラス管１の中心点の位置と放物線の焦点Ｆの位置が同一となるよう構成されている。即ち、２つの発熱体２Ａと２Ｂとの間の中間位置に反射板５４の放物線形状の焦点Ｆの位置が配置されている。このように構成することにより、赤外線電球のガラス管１の背面側に輻射された大部分の熱線が赤外線電球の正面方向に平行に輻射されるとともに、発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から真後ろに輻射された熱線は凸凹部５４ａに乱反射されて飛散する。この結果、ガラス管１の正面側に配置された被加熱物体６０は広い範囲で効率高く加熱される。
【００８３】
上記のように、図１２及び図１３に示した構成において、反射板の中央部分（発熱体と対向する部分)に凸面部５３ａ若しくは凸凹部５４ａを形成することにより、凸面部５３ａ又は凸凹部５４ａで乱反射した熱線が２次輻射として被加熱物体６０を広い範囲で加熱することができる。この結果、発熱体２Ａ、２Ｂの平面部分から正面側に輻射された指向性ある一次輻射と、反射板５３、５４による乱反射を含む２次輻射とにより、被加熱物体６０の加熱面を広範囲に高効率で加熱することが可能となる。
【００８４】
なお、図１０から図１３に示した構成においては、加熱装置の仕様に応じて発熱体の本数を３本以上とすることも可能であり、その場合にも発熱体の配置に応じて反射板の形状を設計変更すれば同様の効果が得られる。
【００８５】
図１４は、上記のように構成された赤外線電球と反射板とを熱源として構成した加熱装置の一例を示す斜視図である。図１４に示す加熱装置においては、筐体８０の内部に反射板５０及び赤外線電球９０が配設されている。ここで示した反射板５０及び赤外線電球９０は、前述の図８に示した反射板５０及び赤外線電球と同じ構成である。また、加熱装置としては、前述の図１０から図１３に示した赤外線電球と反射板５１、５２、５３又は５４を熱源として設けることも可能である。
【００８６】
上記のように赤外線電球と加熱板とを熱源とした加熱装置は、広範囲な加熱、平行熱線による加熱、所望の乱反射によるムラのない加熱、及び効率の高い加熱を行うことができ、被加熱物体と使用環境に応じた汎用性の高い加熱装置となる。
【００８７】
ここで、加熱装置とは、暖房用ストーブ等の輻射電気暖房器、調理加熱等の調理器、食品等の乾燥機、複写機、ファクシミリ、プリンタ等におけるトナー定着等の電子装置、及び短時間で高温度に加熱する必要のある装置を含む。
【００８８】
《実施の形態４》
以下、本発明に係る実施の形態４の加熱装置について、添付の図１５を用いて説明する。図１５は実施の形態４の加熱装置の熱源の構造を示す斜視図である。
【００８９】
実施の形態４の加熱装置は前述の実施の形態２の赤外線電球を熱輻射源として用いたものである。実施の形態４の加熱装置においては、前述の実施の形態２の赤外線電球におけるガラス管の背面側に反射膜を形成した構成である。図１５に示すように、実施の形態４の加熱装置における赤外線電球は、実施の形態２の赤外線電球と同様に、発熱体２Ａ、２Ｂの片側（図１５における上方側）を共通にした構成である。実施の形態４の説明及び図面において、実施の形態１から実施の形態３と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。また、実施の形態４において、実施の形態１から実施の形態３における構成物と同じものには同じ材料により形成されている。
【００９０】
実施の形態４の加熱装置における赤外線電球では、ガラス管１の内部に細長い平板状に形成された２つの発熱体２Ａ、２Ｂが各平面部分が同じ方向を向いて配設されており、これらの発熱体２Ａ、２Ｂの一端（図１５における下方端部）には保持ブロック３がそれぞれ固着されている。保持ブロック３はスペーサ４により所望の間隔で互いに保持されており、保持ブロック３の端部には内部リード線部１１が電気的に接続されている。一方、発熱体２Ａ、２Ｂの他端（図１５における上方端部）には、２つの発熱体２Ａ、２Ｂを所定間隔で固着する保持ブロック３０が設けられている。保持ブロック３０には２つの発熱体２Ａ、２Ｂがそれぞれ挿入されて固着されており、２つの発熱体２Ａ、２Ｂを所望の間隔で、且つ所望の位置で保持している。保持ブロック３０の端部には１組の内部リード線部４０が電気的に接続されている。
【００９１】
図１５に示すように、実施の形態４における赤外線電球のガラス管１の背面側には反射膜７０が形成されている。この反射膜７０により、発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から輻射された熱線が反射され、ガラス管１の正面側へ輻射されている。ガラス管１の正面側に配設された被加熱物体６０としての加熱板が、発熱体２Ａ、２Ｂから輻射された熱線により加熱される。
【００９２】
発熱体２Ａ、２Ｂは、ガラス管１の実質的な円筒形部分の中心部分に配設されており、２つの発熱体２Ａと２Ｂとの中間位置にガラス管１の延設方向の中心線が配置されている。ガラス管１の背面側に形成された反射膜７０は、発熱体２Ａ、２Ｂの側面に対向する位置まで、即ち断面形状において略半円形に形成されている。実施の形態４においては、反射膜７０が発熱体２Ａ、２Ｂの側面に対向する位置まで形成した例で示したが、少なくとも発熱体２Ａ、２Ｂの背面側の平面部分に対向する位置に形成されていればよい。
【００９３】
反射膜７０は、反射率の高い物質により形成されており、実施の形態４においては、ガラス管１の外壁に金を含む箔を転写後焼成して作製した。
【００９４】
上記のように構成された実施の形態４の加熱装置における赤外線電球では、ガラス管１に形成した反射膜７０により発熱体２Ａ、２Ｂの背面側から輻射された熱線が確実に発熱体２Ａ、２Ｂ及び正面側に反射されて、ガラス管１の正面側に配設された被加熱物体６０に輻射強度の高い加熱を行うことができる。
【００９５】
発明者らの実験によれば、発熱体２Ａ、２Ｂに同じ電圧を印加したときの発熱体自体の温度は、反射膜７０を設けていない場合が１１００℃であり、反射膜７０を設けた場合が１２００℃であった。したがって、ガラス管１に反射膜７０を設けることにより、発熱体自体を高エネルギー輻射体とすることが可能である。
【００９６】
さらに、実施の形態４の加熱装置は、ガラス管１の周りに反射板が設けられておらず、発熱体近傍に反射膜７０が形成された構成であるため、反射板により熱輻射を反射する構成に比べて、発熱体からの熱損失を少なくすることが可能となる。
【００９７】
なお、実施の形態４においては、反射膜７０がガラス管１の外壁に金を含む箔を転写後焼成して作製した例で説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば、窒化チタン、アルミニウム、ニッケル、クロム、酸化アルミニウムなど反射率の高い物質で作製しても、同様の効果が得られる。
【００９８】
上記のように構成された反射膜７０を有する赤外線電球を熱源として構成した加熱装置においては、前述の図１５に示したように筐体の内部に反射膜７０を有する赤外線電球を配設することにより、広範囲で高効率の加熱、及び熱損失の少ない加熱が可能となり、被加熱物体と使用環境に応じた汎用性の高い加熱装置を実現できる。
【００９９】
ここで、加熱装置とは暖房用ストーブ等の輻射電気暖房器、調理加熱等の調理器、食品等の乾燥機、複写機、ファクシミリ、プリンタにおけるトナー定着等の電子装置、及び短時間で高温度に加熱する必要のある装置を含む。
【０１００】
《実施の形態５》
以下、本発明に係る実施の形態５の加熱装置について、添付の図１６を用いて説明する。図１６は実施の形態５の加熱装置の加熱源の構造を示す斜視図である。
【０１０１】
実施の形態５の加熱装置は前述の実施の形態２の赤外線電球を熱輻射源として用いたものである。実施の形態５の加熱装置においては、前述の実施の形態２の赤外線電球におけるガラス管の周りに筒体を配設した構成である。図１６に示すように、実施の形態５の加熱装置における赤外線電球は、実施の形態２の赤外線電球と同様に、発熱体２Ａ、２Ｂの片側（図１６における上方側）を共通にした構成である。実施の形態５の説明及び図面において、実施の形態１から実施の形態３と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。また、実施の形態５において、実施の形態１から実施の形態３における構成物と同じものには同じ材料により形成されている。
【０１０２】
図１６に示すように、実施の形態５の加熱装置における加熱源は、赤外線電球と、その赤外線電球の周りを覆うように配置された筒状の筒体１００とにより構成されている。この筒体１００は使用目的により材質が選択される。
【０１０３】
食品加熱の場合には、筒体１００はガラス管で形成されており、発熱体２Ａ、２Ｂの平面部分からの熱輻射が透過する構成とする。このように、ガラス管１の周りに筒体１００を設けることにより、食品加熱の際に生じる調味料、肉汁等が飛散しても、その飛散物が赤外線電球に直接触れることがない。
【０１０４】
もし、赤外線電球に高温度の調味料や肉汁が直接触れるとガラス管１の表面に失透を生じて、ガラス管１が割れるという問題がある。しかし、本発明に係る実施の形態５の加熱装置においては、上記のような問題が完全に防止されており、長寿命化を図ることができる。
【０１０５】
実施の形態５の加熱装置を複写機やファクシミリやプリンタ等の電子装置におけるトナー定着に用いた場合、筒体１００を定着用ローラとし赤外線電球をその内部に配設する。このように電子装置を構成することにより、当該電子装置は赤外線電球内の発熱体２Ａ、２Ｂの平面部分からの指向性の高い熱輻射がトナー定着装置の定着部分を照射するよう構成することが可能となり、その定着部分に効率よく加熱する構成とすることが可能となる。このように指向性が高く、所望の温度までの立ち上がりの早い赤外線電球を用いることにより、当該電子装置は定着面を重点的に加熱できるとともに、機器の立ち上がり、及び待機時等において効率よく対応することができる。
【０１０６】
上記のように、指向性の高い熱輻射を行うことができる赤外線電球と、この赤外線電球の周りに目的に応じて構成の異なる筒体１００を設けることにより、赤外線電球の保護を図ることができるとともに、立ち上がりが早く加熱効率の高い加熱装置を提供可能となる。
【０１０７】
ここで、加熱装置とは暖房用ストーブ等の輻射電気暖房器、調理加熱等の調理器、食品等の乾燥機、トナー定着などの電子装置等である。
【０１０８】
《実施の形態６》
以下、本発明に係る実施の形態６の加熱装置について、添付の図１７を用いて説明する。図１７は実施の形態６の加熱装置の加熱方法を示す回路図である。
【０１０９】
実施の形態６の加熱装置は前述の実施の形態１の赤外線電球を熱輻射源として用いて、その熱輻射の制御方法を特徴とするものである。以下、赤外線電球に設けられている２つの発熱体２Ａ、２Ｂを第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂとして説明する。
【０１１０】
図１７に示す回路図は、実施の形態６の加熱装置における赤外線電球の通電制御方法を示す図であり、実施の形態６の加熱装置における赤外線電球の制御回路を示している。図１７に示すように、実施の形態６における赤外線電球の第１の発熱体２Ａの両端に接続された外部リード線９Ａに第１の外部端子１１０と第２の外部端子１１１が設けられている。また、実施の形態６における赤外線電球の第２の発熱体２Ｂの両端に接続された外部リード線９Ｂに第３の外部端子１１２と第４の外部端子１１３が設けられている。
【０１１１】
また、実施の形態６の加熱装置における制御回路には、電源Ｖに接続された３つの電源端子１１５、１１６、１１７が設けられている。第１の電源端子１１５は第１の外部端子１１０と第３の外部端子１１２の両方同時に接続するか、又は第１の外部端子１１０のみに接続できるよう構成されている。第２の電源端子１１６は第２の外部端子１１１と第４の外部端子１１３の両方同時に接続できるよう構成されている。そして、第３の電源端子１１７は、第１の電源端子１１５が第１の外部端子１１０のみに接続しているとき、第３の外部端子１１２のみに接続できるよう構成されている。また、第１の発熱体２Ａの第２の外部端子１１１と第２の発熱体２Ｂの第４の外部端子１１３は、互いに電気的に接続されるよう構成されている。
【０１１２】
上記のように構成された制御回路において、赤外線電球における第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂとの通電制御は、以下のように行われる。
【０１１３】
［並列通電制御］
第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂとを並列に通電する場合、第１の発熱体２Ａの第１の外部端子１１０と第２の発熱体２Ｂの第３の外部端子１１２が第１の電源端子１１５に接続される。同時に、第１の発熱体２Ａの第２の外部端子１１１と第２の発熱体２Ｂの第４の外部端子１１３は、第２の電源端子１１６に接続される。このように制御回路が接続されることにより、例えば第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂの仕様がともに１００Ｖの印加で消費電力５００Ｗであれば、電源Ｖにより１００Ｖを通電すると赤外線電球の消費電力は１０００Ｗとなる。また、第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂのそれぞれが１００Ｖ印加時の発熱体温度が１１００℃であれば、第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂの両方とも発熱体温度１１００℃でそれぞれが熱輻射する。
【０１１４】
［直列通電制御］
第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂとを直列に通電する場合、第１の発熱体２Ａの第１の外部端子１１０が第１の電源端子１１５に接続される。同時に、第１の発熱体２Ａの第２の外部端子１１１と第２の発熱体２Ｂの第４の外部端子１１３が互いに電気的に接続される。そして、第２の発熱体２Ｂの第３の外部端子１１２が第３の電源端子１１７に接続される。このように制御回路が接続されることにより、第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂが前記仕様を有する場合、電源Ｖにより１００Ｖを通電すると赤外線電球の消費電力は５００Ｗとなる。また、第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂのそれぞれが１００Ｖ印加時の発熱体温度が１１００℃のものを用いた場合、第１の発熱体２Ａと第２の発熱体２Ｂの両方とも発熱体温度約７００℃でそれぞれが熱輻射された。
【０１１５】
［単独通電制御］
例えば、第１の発熱体２Ａのみを単独で通電する場合、第１の発熱体２Ａの第１の外部端子１１０が第１の電源端子１１５に接続される。同時に、第１の発熱体２Ａの第２の外部端子１１１が第２の電源端子１１６に接続される。このとき、第２の発熱体２Ｂには電圧が印加されない状態である。このように制御回路が接続されることにより、第１の発熱体２Ａが前記仕様を有する場合、電源Ｖにより１００Ｖを通電すると赤外線電球の消費電力は５００Ｗとなる。また、第１の発熱体２Ａは発熱体温度１１００℃で熱輻射する。
【０１１６】
上記のように、３つの電源端子を設けることにより、赤外線電球内に対して同一入力であっても通電回路の選択により、発熱体温度を変更して、調整加熱が可能となる。したがって、実施の形態６の加熱装置においては、発熱体の平面部分を所望の向きとするとともに通電制御を行うことにより、優れた熱輻射の指向性を有し、被加熱装置に対応して容易に加熱温度を制御することが可能となる。
【０１１７】
なお、実施の形態６の加熱装置は実施の形態１の赤外線電球を用いて熱輻射の制御を行った例で説明したが、本発明はこのような制御方法に限定されるものではなく前述の実施の形態２から実施の形態５の赤外線電球を熱輻射源として用いて、その熱輻射の制御を行うことも可能である。そのように構成する場合には、図１７に示した第２の電源端子１１６を赤外線電球の一方の端部から導出している１本の外部リード線（図８の符号１６に示す）に接続可能に構成すればよい。
【０１１８】
また、実施の形態６の加熱装置において、通電制御を行う場合にその選択条件として温度制御を加味することも可能である。温度制御として、例えばサーモスタット等の温度検知手段を用いたオンオフ制御、正確な温度を感知する温度感知センサを用いた入力電源の位相制御、さらに通電率制御、ゼロクロス制御などを単独で若しくはそれらを組み合わせて行うことにより、高精度な温度管理が可能な加熱装置が実現できる。したがって、このように構成された実施の形態６の加熱装置によれば、発熱体の平面部分の指向性制御と通電制御とにより、輻射特性に優れた加熱と高精度な温度管理が可能となる。
【０１１９】
以上の各実施の形態の説明により明らかにしたように、本発明によれば、放射率が高く輻射エネルギー量の多い炭素系抵抗体である複数の発熱体を所望の位置及び所望の角度に正確に配置して、ガラス管内に封止することにより、発熱体から被加熱物体の方向に輻射される一次輻射を効率高く行うことができる。また、本発明の赤外線電球では、所望の形状を有する反射板又は反射膜を形成して、発熱体から被加熱物体の方向に輻射される一次輻射を高めるとともに、被加熱物体の方向と異なる方向に発熱体から輻射された熱を効率高く反射させて被加熱物体への二次輻射を高めることができる。さらに、本発明は、上記のように構成された赤外線電球を熱源として加熱装置に配設することにより、被加熱物体を所望の温度に速やかに加熱する効率の高い装置を提供することができる。
【０１２０】
本発明の赤外線電球は、並設された複数の発熱体における平面が確実に同一方向に向くよう配設されているため、発熱体からの熱輻射が指向性を有しており、発熱体からの一次輻射熱で効率高く被加熱物体を加熱することができる。
【０１２１】
本発明の赤外線電球は、並設された複数の発熱体における平面が基準面に対して所定角度を有して配設されているため、発熱体からの熱輻射を所望の方向に指向性を高く、且つ効率高く行うことができる。
【０１１２】
本発明の加熱装置は、並設された複数の発熱体における平面が確実に同一方向に向くよう配設されているため、発熱体からの熱輻射が指向性を有しており、発熱体からの一次輻射熱を被加熱物体に対して効率高く行うことができる。
【０１２３】
本発明の加熱装置は、反射板の一部を発熱体からの熱輻射が当該発熱体を照射しないよう構成して、発熱体に対する反射板による二次加熱を抑制し、発熱体の異常な温度上昇を防止して発熱体の安定性を図ることができる。
【０１２４】
本発明の加熱装置は、発熱体の実質的な発熱中心点が放物線の焦点の位置に配置されているため、発熱体から輻射され反射板により反射された熱線が装置正面に平行となって輻射され、広範囲な平行輻射により効率的に被加熱物体を加熱することができる。
【０１２５】
本発明の加熱装置は、ガラス管に設けられた反射膜により発熱体からの熱線を反射するよう構成して、発熱体から発した輻射熱を効率高く輻射するとともに、発熱体の平面から同一方向に高エネルギーが輻射されて被加熱体を高温度に加熱することができる。
【０１２６】
本発明の加熱装置は、発熱体を覆う筒体が設けられているため、被加熱物等から発する異物、例えば肉汁、調味料等が筒体に遮られ直接赤外線電球に接することがなく、赤外線電球表面の劣化による破損、断線を防ぎ、長寿命な装置とすることができる。また、発熱体を覆う筒体をトナー定着ローラとした場合には、トナー定着ローラと紙が接する部分を効率よく加熱することができる電子装置を構築することができる。
【０１２７】
本発明の加熱装置は、一本の赤外線電球において複数個の発熱体に個別に設けられた外部端子を選択的に接続して、複数の発熱体の直列、並列、若しくは単独の通電状態とすることができ、同一定格において入力電力量、発熱体の温度を容易に変更することができる。
【０１２８】
本発明の加熱装置は、制御回路においてオンオフ制御、通電率制御、位相制御、及びゼロクロス制御のそれぞれの回路を単独、若しくは少なくとも二つを組み合わせて構成することにより、精度の高い温度制御が可能な加熱装置となる。
【０１２９】
本発明の加熱装置は、発熱体の材質が炭素系物質を含み、焼成により形成された炭素系発熱体を用いているため、一次輻射により被加熱物体を確実に照射して、輻射効率の高い加熱装置を構成することができる。
【０１３０】
発明をある程度の詳細さをもって好適な形態について説明したが、この好適形態の現開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各要素の組合せや順序の変化は請求された発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明に係る赤外線電球を熱源として用いた加熱装置は、例えば電気暖房機（ストーブ等）、電気調理器、電子装置等の加熱部として利用でき、優れた加熱機能を有して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】図１は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球の構造を示す正面図である。
【図２】図２は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球における発熱体保持部の形状を示す図である。
【図３】図３は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球における発熱体保持部の形状を示す図である。
【図４】図４は図１に示した赤外線電球のIV−IV線による断面図である。
【図５】図５は本発明に係る実施の形態１の赤外線電球における発熱体の変形例を示す断面図である。
【図６】図６は本発明に係る実施の形態２の赤外線電球の構造を示す正面図である。
【図７】図７は図６に示した赤外線電球のVII−VII線による断面図である。
【図８】図８は本発明に係る実施の形態３の赤外線電球の構造を示す斜視図である。
【図９】図９は実施の形態３の加熱装置において用いられている反射板の形状を示す断面図である。
【図１０】図１０は実施の形態３の加熱装置における反射板の他の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１１は実施の形態３の加熱装置における反射板のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図１２】図１２は実施の形態３の加熱装置における反射板のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図１３】図１３は実施の形態３の加熱装置における反射板のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図１４】図１４は実施の形態３における赤外線電球と反射板とを加熱源として構成した加熱装置の一例を示す斜視図である。
【図１５】図１５は本発明に係る実施の形態４の加熱装置の加熱源の構造を示す斜視図である。
【図１６】図１６は本発明に係る実施の形態５の加熱装置の加熱源の構造を示す斜視図である。
【図１７】図１７は本発明に係る実施の形態６の加熱装置の加熱方法を示す回路図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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