JPH02282689A - 赤外線加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製造、試験、分析等の加熱ユニットとして使
用される楕円球状の凹入した反射面を有する赤外線加熱
炉に関する。

（従来の技術） 従来、楕円球状の凹入反射面を有する赤外線加熱炉は知
られており、オーブンタイプとクローズタイプの２種類
が使用されている。

オーブンタイプのものは、第１図に見られるように、半
裁楕円球状の凹入反射面ａを備えた反射体す内に赤外線
ランプＣを設けた構成を有し、反射面ａで反射する赤外
線ランプＣの熱線を炉外に用意した加熱ワークｄに照射
して加熱が行なわれる。

また、クローズタイプのものは、第２図に見られるよう
に、オーブンタイプの反射体すの１対を互に反射面ａ、
ａを向き合せて内部に楕円球状の炉内空間ｅを形成した
構成を有するもので、炉内温度は比較的高温になり、加
熱ワークｄは炉内空間ｅに用意される。

（発明が解決しようとする課題） 前記オーブンタイプの赤外線加熱炉は、最近、電子部材
や義歯の熱加工への利用か検討されているが、汎用性の
ある低コストな機器が少ない。

また、前記クローズタイプのものは、酸化物の単結晶製
作用等に利用されてはいるが、価格が高く、汎用の高温
炉としては利用されるに至っていない。

更に、これらのタイプはその加熱目的に応じて反射面の
幾何学的条件が変わり、製造コストが他の加熱炉よりも
高く、しかも汎用性に乏しく利用面か限られてしまう不
都合がある。

更に、高パワーを得るためには高電力の赤外線ランプを
使用することが望ましいが、この種の高電力用のランプ
はフィラメントの電流密度が高く、そのため電極端子封
止部の構造は単極構造即ち管状のランプの両端に夫々−
極ずつをｑする構造になっているので、反射面の前方に
電極のない前記の各タイプには取付けが出来ず、高電力
用のランプを使えない不都合がある。

本発明は、加熱目的に応じて前記オーブンタイプとクロ
ーズタイプとに任意に変更し得、多用途の使用が可能で
あり、高温をＷるために単極構造の高電力用赤外線ラン
プを使用出来る楕円球状の反射面を備えた赤外線加熱炉
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に於いては、半楕円球状の凹入した反射面を有す
る反射体を１対用意し、その一方の反射体内に赤外線ラ
ンプを設け、両反射体を、冷却空気導入孔を備えると共
に石英板の装着部を備えた中間リングを介して互に反射
面を対向させて分離自在に連結するようにし、オーブン
タイプとクローズタイプの加熱炉に任意に変更する目的
を達成するようにした。この構成によれば、赤外線ラン
プのないもう一方の反射体を取外し、前記赤外線ランプ
を内部に設けた一方の反射体の口縁に、前記中間リング
を取付け、該中間リングに該一方の反射体内を外部と区
画する石英板を設けて反射光を外部へ放射するオーブン
タイプの加熱炉に自由に変更が可能になり、更に、前記
中間リングの半径方向にパイプを設け、該パイプに反射
体内の赤外線ランプの一端を保持して通電する電極を設
けることにより高電力用の赤外線ランプを使用して高温
を得ることが可能になる。

（作　用） 反射体内に赤外線ランプを設けた反η・１体と、赤外線
ランプのない反射体の各反射面を対向させ、中間に中間
リンクを介在させて両反射体を連結すると、内部に楕円
球状の加熱空間をＨするクローズタイプの加熱炉が構成
される。該加熱空間内に加熱ワークを収め、赤外線ラン
プを点灯すると、該加熱ワークはほぼその全周に熱線の
照射を受けて高温に加熱され、中間リングこ設けた冷却
空気導入孔から冷却空気を導入することによって赤外線
ランプや反射面が冷却され、高温による損傷を防げる。

オーブンタイプの加熱炉として使用するときには、赤外
線ランプを設けた反射体の口縁に中ｍ１リングを取付け
、該中間リングの孔内を塞ぐように石英板が設けられる
。この場合、加熱ワークは該反射体の外部に用意され、
石英板を通る赤外線ランプの熱線により加熱される。該
石英板は、加熱ワークからの蒸発物や熱分解物で反射体
内が汚染されることを防ぐと共に中間リングの冷却空気
導入孔から吹き出す冷却空気が加熱ワークに達し、加熱
温度が低下することを防く作用を営む。

該中間リングの半径方向にパイプを設けてこれに電極を
取付けると、単極構造の高電力用赤外線ランプを反射面
の楕円の光軸上に配置することが出来、高温でしかも効
率の良い加熱を行なえる。

（実施例） 本発明の実施例を図面第３図に基づき説明すると、同図
に於いて、符号（Ｉａ）（ｌｂ）は半楕円球状の凹入し
た反射面（２）を夫々有する１対の反射体、（３）は一
方の反射体（Ｉａ）内に設けた赤外線ランプ、（４）は
冷却空気導入孔（５）と石英板の装着部（６）を備えた
円形の中間リングを示す。

各反射体（Ｉａ、）（ｌｂ）の反射面（２）の外周は、
密閉のカバー（７）で覆われ、該反射面（２）とカバー
　（７）との間の空間（７ａ）に冷却水を循環させて反
射面（２）の高温化を防ぎ、該反射面（２）の光軸に沿
った開孔（８）を形成し、一方の反射体（＋、　ａ　）
の開孔（８）には赤外線ランプ（３）が挿通され、外側
に設けたソケット（９）で一端が保持される。

中間リング（４）は反射面（２）の口縁に合致する略円
形の環状体で構成され、その半径方向に貫通する複数の
冷却空気導入孔（５）を設けて外部から冷却空気を導入
出来るようにし、更に該リング（４）の片面に環状の段
部を形成して石英板の装着部（６）を設けるようにした
。図示の赤外線ランプ（３）は、棒状のランプの両端に
夫々電極（３ａ）　Ｈｂ）を有する単極構造を備えた高
電力用のもので、その一方の電極（３ａ）は、ソケット
（９）からスプリングにより押し出される電極（１０ａ
）と嵌合し、もう一方の電極（３ｂ）は、中間リング（
４）の環状孔内を半径方向へ張り渡したパイプ（１１に
設けた電極（１０ｂ）と嵌合するようにした。（＋２１
は外部から該パイプ（′１１）内を通って電極（１０ｂ
）へと延びる給電線、■は加熱空間１２１）内の高温空
気を外部へ排除する空冷用ファンである。

反射体（ｌａ＞　（ｌｂ）の反射面（２）を互に対向さ
せ、その間に中間リング（４）を介入し、例えば４個所
に於いてボルト（１３により両反射体（ｌａ）　（ｌｂ
）及び中間リング（４）を共線めすることによりクロー
ズタイプの赤外線加熱炉か構成される。このクローズタ
イプの加熱炉は、第５図に見られるように、下方の反射
体（１，ｂ）の開孔（８）から石英管側で覆われた試料
皿（＋５１を楕円球状の加熱空間α内へ挿入し、試料ａ
Ｏの分析・試験に使用され、或は第６図示のように上下
を逆にし、上方に位置した反射体（１ｂ）の開孔（８）
から石英管（１Φで覆われたるつは０を挿入して試料（
ＩＧの溶解、蒸発等に使用される。

第４図は第１図示のものから反射体（１ｂ）を取外し、
オープンタイプの加熱炉に構成した場合を示すもので、
この場合、中間リング（４）の石英板の装着部（６）に
石英板○εを嵌め、その外側から押え板（Ｉ９）をボル
ト（′ｌっで中間リング（４）及び反射体（１ａ）に取
付けるようにした。このオープンタイプのものは、第１
図示のものと同様に、外部の加熱ワークをランプ（３）
の熱線で加熱するが、反射体（１ａ）の内部が石英ＩＮ
（１＆で区画されるために加熱ワークからの蒸発物等で
反射体（１ａ）内が汚染されることがない。

その作動を説明すると、半楕円球状の反射面（２）を角
゛する１対の反ｎＪ体（Ｉａ）　（ｌｂ）の一方の反射
体（１ａ）内に赤外線ランプ（３）を設け、６反ｑ＝を
体（ｌａ）　（１ｂ）の反射面（２）同士を対向させて
中間リング（４）の両側に取付けることによりクローズ
タイプの加熱炉が構成され、これより一方の反射体（１
ｂ）を取外し、代わりに中間リング（４）に石英板ａｅ
を取付けるとオープンタイプの加熱炉となる。

従って加熱の目的に応じてクローズタイプとオープンタ
イプとに任意に変更しての使用か可能になり、利用性が
高まる。そして、加熱炉としての使用中は、空冷用ファ
ン■を作動させると、中間リング（４）の冷却空気導入
孔（５）から外部の空気が加熱空間σを通り空冷用ファ
ン■から排出されるように流れ、赤外線ランプ（３）の
高熱により反射面（２）や電極、石英管等が損傷するこ
とを防げ、更に中間リング（４）に設けたパイプ（１１
）に電極（１０ｂ）を取付け、単極（１Ｍ造の高電力用
の赤外線ランプ（３）を使用することが出来るので高パ
ワーが得られる。オープンタイプの加熱炉としての使用
中は、中間リング（４）に設けた石英板（′ｌεによっ
て、加熱ワークからの蒸発物等が加熱空間１２１′）内
を汚染することを防げると共に冷却空気が加熱ワークの
周囲を流れてその昇温を妨げることもない。

赤外線ランプ（３）の一端を保持する電極（１０ｂ）は
、楕円の中心部で、パイプ（Ｉ［Ｆ］と該ランプ（３）
の陰になる最も赤外線密度の少ない個所に設けられるの
で、熱による損１易を受は難く、しかも該ランプ（３）
の両端を支持するので、光学的な精度も高まる。

第７図示の実施例は、中間リング（４）の変形例を示す
もので、２個の中間リング（４）　（４＞間を冷却水の
循環孔■を設けた胴部■で接続し、該胴部■内に左右の
反射体（Ｉａ）　（ｌｂ）の各反射面（２）にほぼ連続
する楕円球状の反射面（２＠　１２＠を形成するように
した。これに於いては、各反射体（ｌａ）　（ｌｂ）の
夫々に高電力用の赤外線ランプ（３）　（３）を設け、
各中間リング（４）　（４）に石英Ｉｆ　（ＩＩＩＤ　
ｌｉ＆を取付けて独立した加熱空間■を該胴部■内に形
成し、該胴部の側方から試料（ＩＯを導入して区画され
た雰囲気で該試料（ＩＧの加熱を行なうことが出来る。

尚、第３図示のクローズタイプの実施例に於いて、赤外
線ランプ（３）にｌｋｖのものを使用すると、１８００
℃が得られ、超高温炉として手軽に試験、実験に利用出
来る。また、第４図示のオーブンタイプでは、ｌｋｗの
赤外線ランプで簡単にステンレスの部分溶融を行なえた
。反射面（２）とカバー（７）との間の空間（７ａ）に
冷却空気を循環させるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明に於いては、冷却空気導入孔と石英
板の装着部を備えた中間リングを介して半楕円球状の反
射面を有する１対の反射体を分離自在に連結したので、
オーブンタイプとクローズタイプに任意に変更出来、加
熱炉の利用性が高まり、高電力の赤外線ランプの使用と
半楕円球の反射面とにより高温が得られ、中間リングに
設けた冷却空気導入孔からの冷却空気で高温による反炉
の損傷が防げ、中間リングに石英板を取付は得るので加
熱雰囲気の制御が容易になる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例の断面図、第３図は本発明の
実施例の裁断側面図、第４図は本発明の他の実施例の裁
断側面図、第５図及び第６図は本発明の装置の使用状態
を示す裁断側面図、第７図は本発明の更に他の実施例の
裁断側面図である。 （Ｉａ）　（ｌｂ）・・・反射体 （２）・・・反射面 （３）・・・赤外線ランプ （４）・・・中間リング （５）・・・冷却空気導入孔 （６）・・・石英板の装着部 （１０ａ）・・・電極 ０ｖ・・・パイプ ロＱ・・・ボルト ｑε・・・石英板 許　　出 願　　人 真空理工　株式会社 外３名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半楕円球状の凹入した反射面を有する反射体を１対
   用意し、その一方の反射体内に赤外線ランプを設け、両
   反射体を、冷却空気導入孔を備えると共に石英板の装着
   部を備えた中間リングを介して互に反射面を対向させて
   分離自在に連結したことを特徴とする赤外線加熱炉。 ２、前記赤外線ランプを内部に設けた一方の反射体の口
   縁に、前記中間リングを取付け、該中間リングに該一方
   の反射体内を外部と区画する石英板を設けて反射光を外
   部へ放射することを特徴とする請求項１に記載の赤外線
   加熱炉。 ３、前記中間リングの半径方向にパイプを設け、該パイ
   プに反射体内の赤外線ランプの一端を保持して通電する
   電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載の赤外線
   加熱炉。