電熱巻線中間を継線した赤外線放射熱源装置

開放特許情報番号
L2019002171
開放特許情報登録日
2019/11/28
最新更新日
2019/11/28

基本情報

出願番号 特願2019-141712
出願日 2019/7/16
出願人 大坪 正志
発明の名称 電熱巻線中間を継線した赤外線放射熱源装置
技術分野 電気・電子、機械・加工
機能 機械・部品の製造、加熱・冷却、材料・素材の製造
適用製品 非分散型赤外線吸収法(NDIR)によるガス検出器や濃度測定器に使用される赤外線放射熱源装置に於いて、フィラメントや電熱線を使用する発熱源を有する熱源装置に適用される。
目的  小形のNDIR機器には、超小形白熱電球が使用されている。しかし、重要機能部品としては信頼性に欠けるものであった。
 それは可視光温度を要求するが故のタングステンの採用による熱変形や、手作業継線などの不定形作業による。また軟質ガラスバルブは赤外線波長帯域を制限する。
 対して、ガス検出用赤外線波長が効率良く発生する温度は概ね1000℃以下であり、これはニクロム系電熱細線でも対応可能な温度である。
 その有効活用できる構造と自動加工の具体化で、安定した特性と信頼性を供えた熱源装置を提供可能とする。
効果 1.金属薄板のフープ材を加工の基材とし、リールツーリールの加工を行い、自動加工を容易にした。
2.薄板の3極継線端子として、線材の中間部を先に継線し、両端から巻線加工を行ってから継線する加工方法を可能とした。
3.巻線径を小さく、巻数を多くすることで円筒状の発熱面を形成し、同心円方向の広角度に均一に放射可能とした。
4.円筒発熱面構造なので、タングステン線とニッケル系電熱線の組み合わせによるクラッド帯化構造を行い、昇温時間の短縮を可能とした。
技術概要
 NDIR用の熱源は点滅動作が要求されるので、昇温と降温時間の短縮が重要になる。ニクロム系電熱線は熱容量も大きく、突入電流がないので、熱容量を小さくして抵抗値を確保するために、素線径を細く、巻線径を小さく、巻数を多くすることになる。結果的に細長いコイルになり、耐震性が問題になる。
 その発熱コイルを実装する場合、両端に加え中間点からの引出線を継線する構造を発想した。その構造では、一定長線材の中間点を先に継線してから両端側から巻線を行い、最後の一巻きで両端継線端子に重ねて継線する構造とした。逆もまた可。
 昇温時間短縮方法として、タングステンをニクロム系電熱帯で覆ってクラッド化する方法を提案している。設定温度で両抵抗値が同値となるようにすれば2〜3倍程度突入電流の設定が可能である。金属薄板の継線端子や実装端子は放熱に有効で、降温時間の短縮に貢献する。
イメージ図
実施実績 【試作】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【可】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

登録者名称 大坪 正志

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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