【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明は、電子レンジなどマイクロ波を使用す
る電化製品または設備、実験機器の加熱源として
使用される石英管ヒータに関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、マイクロ波の応用製品である電子レンジ
の普及は目ざましい。
過去、電子レンジはレンジ機能だけであつた
が、最近ではオーブン機能、グリル機能など新し
くいろいろな機能が付加されている。
これらの機能を果すためには発熱体が必要であ
り、従来からシーズヒータ、石英管ヒータの
２つがその代表的なものとして、使用されてい
る。
シーズヒータは、第１図に示すように両端に端
子棒１を備えたコイル状の電熱線２を金属パイプ
３に挿入し、この金属パイプ３に電融マグネシア
等の電気絶縁粉末４を充填してなり、必要に応じ
て金属パイプ３の両端をガラス５や耐熱性樹脂６
で封口したものである。
一方、石英管ヒータは、第２図に示すように、
両端に端子棒１１に備えたコイル状の電熱線１２
を石英管１３に挿入し、電熱線１２と石英管１３
とを碍子１４で、固定したものである。
しかし、発熱体の種類によつては、レンジ機能
のためのマイクロ波を使用している時に、発熱体
部分で放電現象が生じることがあつた。
特にこの傾向は、石英管ヒータにおいて著し
い。これは、石英管ヒータ内の電熱線１２が使用
中に数カ所もしくは１カ所で、ピツチ間隔がくず
れ電熱線がシヨートに近い状態になり、そこで放
電現象が生じると言われている。
このため、従来の石英管ヒータではヒータ部の
まわりに、金属板またはメツシユをもうけてこの
現象を防止しているのが実情である。
一方、シーズヒータではこれらの現象は生じな
いがヒータ温度を高めることができず、オーブン
またはグリル機能において、調理時間が長くなつ
たり、こげ目がつきにくいなど石英管ヒータに比
べ劣る。
また、石英管ヒータは調理性能において、シー
ズヒータに比較してすぐれていると言うものの、
最近では、調理機能のうち、特にグリル機能にお
いて、さらに性能の優れた発熱体が望まれてい
る。
これらの理由により、高級タイプには、放電防
止のためヒータ部構造が複雑になるとともに、コ
ストアツプの要因になるが石英管ヒータを、使用
しているのが実情である。
発明の目的
本発明は、かかる従来の欠点を解決し、グリル
性能の優れた、かつマイクロ波に対して放電現象
を抑えた製造容易な石英管ヒータを提供するもの
である。
発明の構成
本発明の特徴は石英管の半円部分に遠赤外線放
射材を、また残り半円部分に導電材をそれぞれ被
覆処理し、上記石英管の中央部にコイル状電熱線
を位置せしめたところにある。
このように処理した石英管ヒータにおいて、遠
赤外線放射材を処理した部分が被調理物の上側
に、また、導電材を処理した部分がマグネトロン
側に来るように、石英管ヒータを取り付けること
により、レンジ調理時に電熱線のピツチ間で生じ
る放電を防止することができ、またグリル調理時
には遠赤外線の作用によりグリル性能が向上す
る。
なお、遠赤外線放射材と導電材を被膜処理する
面積の割合について、特に限定はしないが遠赤外
線放射材の被膜処理面積が、石英管の円周の1/3
〜2/3の範囲になるようにするとよい。
また、遠赤外線放射材としては、酸化ニツケ
ル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、ムライトな
どのいずれかであればよく、導電材としてはニツ
ケル、クロム、鉄、アルミのいずれかを主成分と
する金属か、ケイ化モリブデン、炭化ケイ素、炭
化タングステンなどの非金属のいずれかであれば
よい。
さらに、遠赤外線放射材、導電材の処理方法は
溶射法、塗装方法などいずれでもよい。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について、第３図ａ，ｂ
を参照し、説明する。
長さ320mm、外径14mm、肉厚1.5mmの石英管１３
の半分をマスクし、第１表に示す種々の遠赤外線
放射材１５ａを溶射により、被膜処理した。
次に、マスクした残りの部分に第１表に示す
種々の導電材１５ｂを同様の方法により被膜処理
し、第３図ａに示すように管の半円部分に遠赤外
線放射材１５ａを、また残り半円部分に導電材１
５ｂを有する石英管１３を準備した。
第３図ａは、石英管１３の断面図である。
また、電熱線１２として、線径1.1mmの鉄−ク
ロム線第１種を用い、これを巻径8.5mm、ピツチ
間隔２mmのコイル状とし、両端に端子棒１１を接
続した。
上記端子棒１１を両端に接続した電熱線１２を
石英管１３の中に挿入し、碍子１４で、これらを
固定し、試料番号４〜14の第３図ｂに示す石英管
ヒータを完成した。
比較のために、従来の石英管１３を使用したも
の石英管１３の半円部分に、遠赤外線放射材１５
ａを処理しただけのものさらに、導電材１５ｂを
処理しただけのもの、それぞれを準備し、試料番
号１〜３とした。
試料番号１〜14のそれぞれの石英管ヒータを定
格電圧より20％アツプした120V〜870Wの条件下
で20分on−10分offのサイクルにて通電し、通電
後、０サイクル、100サイクル、500サイクル1000
サイクル後、それぞれの石英管ヒータにマイクロ
波をあて放電現象がおこるかどうかを確認し、第
１表に示した。
なお、第１表において、○印は放電が生じない
ことを、×印は放電がおこることをそれぞれ示す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a quartz tube heater used as a heating source for electrical appliances or equipment using microwaves, such as microwave ovens, and experimental equipment. Conventional configuration and its problems In recent years, microwave ovens, which are microwave application products, have become rapidly popular. In the past, microwave ovens only had microwave functions, but recently, various new functions have been added, such as oven functions and grill functions. In order to perform these functions, a heating element is required, and conventionally, two typical examples have been used: a sheathed heater and a quartz tube heater. As shown in Fig. 1, the sheathed heater is constructed by inserting a coiled heating wire 2 with terminal rods 1 at both ends into a metal pipe 3, and filling the metal pipe 3 with electrical insulating powder 4 such as fused magnesia. If necessary, cover both ends of the metal pipe 3 with glass 5 or heat-resistant resin 6.
It was sealed with. On the other hand, the quartz tube heater, as shown in Figure 2,
Coiled heating wire 12 provided on terminal bar 11 at both ends
Insert into the quartz tube 13, and connect the heating wire 12 and quartz tube 13.
and are fixed with an insulator 14. However, depending on the type of heating element, a discharge phenomenon may occur in the heating element part when microwaves are used for the microwave function. This tendency is particularly noticeable in quartz tube heaters. This is said to occur because the pitch interval of the heating wire 12 in the quartz tube heater collapses at one or several places during use, and the heating wire becomes close to a shot, causing a discharge phenomenon there. For this reason, in the conventional quartz tube heater, a metal plate or mesh is provided around the heater portion to prevent this phenomenon. On the other hand, although these phenomena do not occur with sheathed heaters, they cannot raise the heater temperature, and are inferior to quartz tube heaters in terms of oven or grill functions, such as longer cooking times and less browning. Also, although quartz tube heaters are said to have better cooking performance than sheathed heaters,
Recently, there has been a demand for a heating element with even better performance for cooking functions, especially for grilling functions. For these reasons, high-end types use quartz tube heaters, although the structure of the heater part is complicated to prevent discharge, and this increases costs. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves these conventional drawbacks and provides a quartz tube heater that is easy to manufacture, has excellent grill performance, suppresses discharge phenomena against microwaves, and is easy to manufacture. Structure of the Invention The present invention is characterized in that a semicircular portion of a quartz tube is coated with a far-infrared radiating material, the remaining semicircular portion is coated with a conductive material, and a coiled heating wire is positioned in the center of the quartz tube. There it is. In the quartz tube heater treated in this way, by installing the quartz tube heater so that the part treated with the far-infrared radiation material is above the food to be cooked, and the part treated with the conductive material is on the magnetron side, It is possible to prevent electrical discharge occurring between the pitches of heating wires during microwave cooking, and the grill performance is improved by the action of far infrared rays during grill cooking. There is no particular limitation on the ratio of the area to be coated with the far-infrared ray emitting material and the conductive material, but the area where the far-infrared ray-emitting material is coated is 1/3 of the circumference of the quartz tube.
It is best to keep it within the range of ~2/3. In addition, the far-infrared emitting material may be any one of nickel oxide, zirconium oxide, titanium oxide, mullite, etc., and the conductive material may be a metal whose main component is nickel, chromium, iron, or aluminum. Any nonmetal such as molybdenum silicide, silicon carbide, or tungsten carbide may be used. Further, the far-infrared radiating material and the conductive material may be treated by any method such as thermal spraying or painting. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below in Figures 3a and b.
Refer to and explain. Quartz tube 13 with length 320mm, outer diameter 14mm, wall thickness 1.5mm
Half of the material was masked, and various far-infrared radiation materials 15a shown in Table 1 were coated by thermal spraying. Next, the remaining masked portions are coated with various conductive materials 15b shown in Table 1 using the same method, and as shown in FIG. Conductive material 1 in the remaining semicircular part
A quartz tube 13 having 5b was prepared. FIG. 3a is a cross-sectional view of the quartz tube 13. Further, as the heating wire 12, a first type iron-chromium wire with a wire diameter of 1.1 mm was used, which was formed into a coil shape with a winding diameter of 8.5 mm and a pitch interval of 2 mm, and the terminal rods 11 were connected to both ends. The heating wire 12 with the terminal rod 11 connected to both ends was inserted into the quartz tube 13, and these were fixed with an insulator 14 to complete the quartz tube heaters shown in FIG. 3b for sample numbers 4 to 14. For comparison, a conventional quartz tube 13 was used, and a far-infrared radiating material 15 was placed in the semicircular part of the quartz tube 13.
Samples with only the conductive material 15b treated were prepared, and samples numbered 1 to 3 were prepared. Each of the quartz tube heaters of sample numbers 1 to 14 was energized with a cycle of 20 minutes on and 10 minutes off under the condition of 120V to 870W, which is 20% higher than the rated voltage, and after energization, 0 cycle, 100 cycle, 500 cycle 1000
After the cycle, each quartz tube heater was irradiated with microwaves to check whether a discharge phenomenon occurred or not, and the results are shown in Table 1. In Table 1, a circle mark indicates that no discharge occurs, and an x mark indicates that a discharge occurs.
【表】
また、試料番号１〜14のそれぞれの石英管ヒー
タを、電子レンジ本体に組み込み、100V−600W
の条件下で６枚切りの食パンを入れ、ちようど片
面が焦げはじめるまでの調理時間を測定し、同様
に第１表に示した。
第１表から明らかなように、従来の石英管ヒー
タおよび遠赤外線放射材のみを処理した試料番号
１と２は、通電初期または100サイクルまでは、
放電は生じないが、100サイクル以後では、ピツ
チのくずれによる放電が生じた。
一方、導電材を被膜処理した試料番号３〜14の
石英管ヒータでは、ピツチがくずれても放電は、
生じず1000サイクルまでは安定であつた。
食パンによる調理実験では、遠赤外線放射材１
５ａを被膜処理した試料番号２および４〜14の石
英管ヒータでは、これらを処理してない従来の試
料番号１および、導電材１５ｂのみを被膜処理し
ただけの試料番号３と比較して調理時間は短くな
つた。
以上の結果より、導電材１５ｂのみを被膜処理
しただけの試料番号３と比較して調理時間は短く
なつた。
以上の結果より石英管１３の半円部分に遠赤外
線放射材１５ａを、また残りの半円部分に導電材
１５ｂを被膜処理した試料番号４〜14の本発明の
石英管ヒータでは従来品に比較して、調理時間は
短くなるとともに、長時間使用しても、放電は生
じず極めて優れた性能を示した。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明の石英
管ヒータによれば、石英管の半円部分に遠赤外線
放射材を、残り半円部分に導電材を被覆処理する
ことにより、グリル性能に優れ、かつマイクロ波
に対して放電を生じない製造容易な石英管ヒータ
を提供することができその工業的効果は大なるも
のである。[Table] In addition, each quartz tube heater of sample numbers 1 to 14 was built into the microwave oven body, and the 100V-600W
Under these conditions, 6 slices of bread were put in, and the cooking time until one side just started to burn was measured, and the results are also shown in Table 1. As is clear from Table 1, samples Nos. 1 and 2 treated only with conventional quartz tube heaters and far-infrared radiating materials had
No discharge occurred, but after 100 cycles, discharge occurred due to pitch collapse. On the other hand, in the quartz tube heaters of sample numbers 3 to 14 coated with conductive material, even if the pitch collapses, the discharge does not occur.
It remained stable up to 1000 cycles. In a cooking experiment using bread, far-infrared radiation material 1
For the quartz tube heaters of sample numbers 2 and 4 to 14, which were coated with 5a, the cooking time was longer than that of the conventional sample number 1, which was not treated with these elements, and sample number 3, which was coated with only conductive material 15b. became shorter. From the above results, the cooking time was shorter than that of Sample No. 3 in which only the conductive material 15b was coated. From the above results, the quartz tube heaters of the present invention with sample numbers 4 to 14, in which the semicircular portion of the quartz tube 13 was coated with the far-infrared radiating material 15a, and the remaining semicircular portion was coated with the conductive material 15b, were compared with the conventional product. As a result, the cooking time was shortened, and even when used for a long time, no discharge occurred and it showed extremely excellent performance. Effects of the Invention As is clear from the above description, according to the quartz tube heater of the present invention, the semicircular portion of the quartz tube is coated with a far-infrared radiation material, and the remaining semicircular portion is coated with a conductive material. It is possible to provide a quartz tube heater that is easy to manufacture and has excellent performance and does not generate electric discharge when exposed to microwaves, which has great industrial effects.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は従来のシーズヒータの断面図、第２図
は従来の石英管ヒータの断面図、第３図ａは本発
明の実施例における石英管の横断面図、第３図ｂ
は同石英管を用いた石英管ヒータの縦断面図であ
る。
１２……電熱線、１３……石英管、１５ａ……
遠赤外線放射材、１５ｂ……導電材。
Fig. 1 is a cross-sectional view of a conventional sheathed heater, Fig. 2 is a cross-sectional view of a conventional quartz tube heater, Fig. 3a is a cross-sectional view of a quartz tube in an embodiment of the present invention, Fig. 3b
is a longitudinal cross-sectional view of a quartz tube heater using the same quartz tube. 12... Heating wire, 13... Quartz tube, 15a...
Far-infrared emitting material, 15b... conductive material.