JPH038823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、化学実験の分野をはじめ種々の産業
分野において、物体を加熱し、かつ、一定温度で
保温するために用いる加熱保温用器具に関する。

［従来の技術］ 加熱保温用器具は、例えば、化学実験におい
て、必需実験器具として用いられるものである。
すなわち、フラスコやビーカに入れた内容物を加
熱し、かつ、加熱後一定温度に保持する操作は、
単に内容物の温度を上昇させるというにとどまら
ず、化学反応を開始させたり、反応速度を一定に
制御したりする等、化学の分野において最も重要
かつ基本的な操作である。したがつて、この操作
を行なうために、加熱保温器具はなくてはならな
いものである。

この種の加熱保温用器具としては、マントルヒ
ータが一般に用いられている。そして、従来のマ
ントルヒータは、器具本体内に加熱源であるニク
ロム線を配設し、かつ、このニクロム線を包み込
むようにグラスウールの断熱材を充填した構成と
なつている。

このマントルヒータを用いて、例えば、フラス
コ中の内容物を加熱後、一定温度に保温するに
は、ニクロム線へ供給する電源電圧を制御する手
段がとられている。すなわち、フラスコの内容物
中に温度センサを入れ、このセンサからの信号に
もとづき自動的に電圧を変えてニクロム線に流れ
る電源を制御して調温したり、あるいは内容物中
に差し込んだ温度計を見ながら手動にて電流を制
御することが行なわれている。

［解決すべき問題点］ 上述した化学実験においては、加熱保温操作の
出来、不出来が直接実験結果を左右するといつて
も過言ではなく、また、他の分野における実験，
製品の製造等においても、加熱保温の精度は、実
験結果あるいは製品に重大な影響を及ぼすもので
ある。したがつて、加熱保温用器具には、均一な
加熱および安定した温度保持が常に要求される。

しかしながら、上記従来のマントルヒータにお
いては、温度の変化が安定しにくく、満足した温
度調節精度を得られないため、実験結果等の信頼
性に欠けるという問題があつた。

本発明は、このような問題点にかんがみてなさ
れたもので、温度調節精度が高く、一定の温度を
安定して保持することのできる加熱保温用器具の
提供を目的とする。

［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、内部が
中空に形成された器具本体と、この器具本体の中
空部内に設けられた熱源と、この熱源を包む状態
で上記器具本体の中空部内に充填された砂状物と
から構成してあり、好ましくは、砂状物としてガ
ラス砂を用いる構成としてある。

［実施例］ 以下、本発明の加熱保温用器具を、化学実験等
で用いるマントルヒータに実施した場合について
説明する。

第１図はマントルヒータの斜視図、第２図は同
じく縦断面図である。

図面において、１は器具本体である。この器具
本体１は、不燃布でできた袋状体２と、この袋状
体２の外周を保持する断熱性の容器体３とで形成
してある。袋状体２は、例えば、中央部分にフラ
スコ等の容器１０が入る凹部２ａを有する外形と
なつている。この袋状体２の、内部中空部２ｂに
おける凹部２ａの下方位置および外周部分には、
熱源としてのニクロム線４が設置してある。この
ニクロム線４には、調節器５を介して所定の電流
が供給される。

さらに、袋状体２の中空部２ｂには、ニクロム
線４を包む状態で熱媒体としてのガラス砂が充填
してある。このガラス砂の大きさは、特に限定す
べきものではないが、好ましくは粒径を0.1〜5.0
mmφ程度にするとよい。また、ガラス砂の形状
も、球形のものに限られるものではなく、球形以
外のものを用いてもよい。さらにまた、ガラスの
種類も特定のものに限定されるものではなく、
種々のガラスを用いることができる。

ガラス砂の充填密度は１，5g／cm³位とすると
よいが、この充填密度に限定されるものではない
ことは勿論である。

次に、上述したマントルヒータの使用法につい
て説明する。

加熱保温すべき対象物の入つた容器１０を凹部
２ａに配置したのち、電源を投入すると、ニクロ
ム線４が発熱する。その熱は、徐々に、周囲へ広
がるようにしてガラス砂６に伝わり、さらには容
器１０へと伝わつて内容物の温度を上昇させる。
容器１０の内容物が設定温度に達したときは、調
節器５を操作してニクロム線４に流れる電流を下
げ、ニクロム線４の発熱量を抑制する。

また、容器１０の内容物温度が設定温度を下回
つたときは、再び調節器５を操作してニクロム線
４の発熱量を増加させる。このような操作を行な
うことにより、容器１０の内容物の温度を一定に
保持させる。

上述した加熱保温用器具によれば、熱媒体にガ
ラス砂を用い、これを器具本体中空部内に充填す
る構成とした結果、一定温度を容易に保持するこ
とができ、温度調節精度の向上を実現できる。

また、熱媒体としてガラス砂を用いているの
で、油浴等液浴式恒温槽と比べて、使用温度範囲
が広く、熱媒体液の気化による環境汚染や発火火
災等の心配もなく、高い安全性を有するととも
に、保守あるいは修理等の作業も容易に行なうこ
とができる。

なお、本発明は上記実施例のほか、次のような
変形例をも含むものである。

すなわち、熱媒体としてセラミツクス等、ガラ
ス砂に類する砂状物を用いたもの。器具本体を、
フラスコ、ビーカ等の実験器具以外の各種容器を
入れられるような構成としたもの。また、器具本
体を、加熱保温対象物が直接収容できる構成とし
たもの。熱源として、ニクロム線以外の発熱体を
用いたものなどである。

また、本発明は、化学実験における試料の加熱
保温用器具として用いるのが好適であるが、これ
に限定されず、広く各分野における加熱保温用器
具にも適用できることは勿論である。

次に、実験例および比較例により、本発明をさ
らに詳しく説明する。

本実施例の実験は、上述したマントルヒータを
用い、第３図に示すようにして行なつた。第３図
において、１は器具本体、４はニクロム線
（300W）、５は調節器、６はガラス砂（粒径0.8
mm）、１０は試料容器、１１は試料（鉱油）、１２
は撹拌棒、１３は温度計、１４は温度記録装置で
ある。

実験目的 試料１１を設定温度に保持すること。

実験条件 設定温度 60℃ 160℃ 温度調節 試料１１の温度が、設定温度より±
１℃上下したとき、手動にて調節器５を操作
して入熱量を増減いずれかに変化させた。

実験結果 本実施例の実験結果は、第４図ａ，ｂに示すと
おりであつた。同図ａは設定温度60℃における実
験結果、同図ｂは設定温度160℃おける実験結果
を示すものである。

なお、図において、下向き矢印（↓）で示す点
が入熱量を減少させた点、上向き矢印（↑）で示
す点が入熱量を増加させた点である。

この実験結果からわかるように、設定温度60℃
の場合では、その設定温度より＋1.8℃、−1.5℃
程度の変化を示したにすぎなかつた（同図ａ）。
また、設定温度160℃の場合では、温度調節操作
を要することなく設定温度の±１℃以内で安定し
た（同図ｂ）。

このように、本発明によれば、設定温度の高低
に関係なく、一定温度の安定した状態を実現でき
た。

比較例 第３図に示した実験装置におけるガラス砂６に
替えて、グラスウールを器具本体内に充填した以
外は、上記実験例に準じた条件で同様のの実験を
行なつた。

その結果は、第４図ｃ，ｄに示すとおりであつ
た。すなわち、設定温度60℃の場合では、その設
定温度より＋4.5℃近くまで上昇する変化を示し
た（同図ｃ）。また、設定温度160℃の場合では、
その設定温度より＋6.5℃（最初の調節後）、およ
び−1.0℃、＋3.8℃（二回目の調節後）まで変化
した。

このように、両実験結果を比較してみると、本
実施例の加熱保温用器具の、温度安定性がきわめ
て良好なことがわかる。さらに、温度制御に比例
制御式温度調節器を用いれば、さらに精度が高く
なると考えられる。

［発明の効果］ 以上のように本発明の加熱保温用器具よれば、
温度調節精度が高く、安定して一定温度を保持で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る加熱保温用器
具を示す斜視図、第２図は同じく縦断面図、第３
図は実施例の実験装置を示す縦断面図、第４図
ａ，ｂは本発明の実施例の実験結果を示す図、第
４図ｃ，ｄは従来例の実験結果を示す図である。 １：器具本体、２：袋状体、３：容器体、４：
ニクロム線、５：調整器、６：ガラス砂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部が中空に形成された器具本体と、この器
   具本体の中空部内に設けられた熱源と、この熱源
   を包む状態で上記器具本体の中空部内に充填され
   た砂状物とからなることを特徴とした加熱保温用
   器具。 ２ 上記砂状物が、ガラス砂であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の加熱保温用器
   具。