JPH0416053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、蒸気圧の高い材料を収容した高温圧
力容器に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に蒸気圧の高い材料を直接収容するか又は
アンプル中に封じこんでから収容する高温圧力容
器のうち、内熱型、すなわち加熱用のヒーターが
容器の内部にあるものは第２図ａに示すような断
面構造になつている。すなわち、容器本体１は高
耐圧のステンレス鋼で円筒状に作られ、その内部
には炉芯管に巻かれたヒーター２が保温材３によ
つて取り囲まれている。ヒーター２は均熱範囲を
できるだけ長くするため、通常２ないし３ゾーン
方式を採用している。ヒーターや温度制御のため
の熱電対からのリード線は電気端子群４を通して
外部へ引き出されるようになつており、さらに、
高まつた容器内の圧力が外部に漏れないよう蓋５
が数本のボルト６によつて固定密閉される。ヒー
ター２による炉芯の温度分布は同図ｂの如くであ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

保温材３としては一般に石英ガラスの繊維から
なる石英テープを用い、これを幾重にもヒーター
２に巻きつけることによつて容器壁との間隙を埋
めて保温するようにしている。石英テープは熱伝
導度が小さいため、保温性にすぐれ、可撓性が高
いために扱い易く、断熱材として有用な素材であ
る。しかしながら、石英は吸湿材としてのシリカ
ゲルでよく知られているように吸湿性が高い。こ
のため、炉の新設時又はヒーターの更新の際に使
用する石英テープは水分を吸収しており、また何
回か使用したものでも炉を稼働させていないとき
は空気に曝さられるため、空気中の湿気を吸収す
る。この水分は炉の稼働時にヒーターの温度が上
昇してくると、蒸発し始めるが、炉内は上述のよ
うに密閉されているので、外部へ出ることはでき
ず、圧力容器の上部空間７にとどまる。そして、
この部分をとりまいている容器の内壁はヒーター
の熱も殆ど届かず温度の低い部分であるため、水
蒸気は内壁に付着して水滴となる。水滴はやがて
内壁を伝わつて下降し、端子群４の炉内部分に到
達するが、水は導電性であるため、端子同士を電
気的に短絡するので、電源ヒユーズを溶断した
り、ブレーカーを遮断したりして炉の稼働を不可
能にする。勿論、こうした石英の初期状態での吸
収水分は蓋５を開放し、数百度で数時間ヒーター
を加熱することによつてある程度追い出すことは
できるが、完全に行うことはできなかつた。又、
蓋５に付属している加圧用ガスの導入口（図は省
略）を通してポンプにより炉内部の空気を排気し
ながらヒーター２を昇温させて積極的に石英テー
プを乾燥させる方法も試みた。しかし、どちらの
方法もある程度の水分は残り、回数こそ減少した
が、電源遮断事故を皆無にすることはできなかつ
た。このように水分を完全に追い出すことのでき
ない理由としては、石英テープ自体の断熱性の良
さのため、石英テープが接している高圧容器の内
壁まで充分に高温にならず、この部分に水分が残
留することが考えられる。

本考案の目的は容器の側壁を貫通して設置した
電気端子の漏電事故をなくし、装置稼働率を向上
した高温圧力容器を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は容器本体に内蔵されたヒーターと、ヒ
ーターと容器本体との間に介装された石英ガラス
繊維からなる保温材と、容器本体の側壁を貫通し
て設置された電気端子群とを有する高温圧力容器
において、容器本体内で凝縮して側壁内面を伝つ
て降下する水滴を回収する回収溜を前記電気端子
群より上方位置の本体内壁に沿わせて設置したこ
とを特徴とする高温圧力容器である。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図により説明する。

第１図は本考案を説明するための図であり、水
滴を回収するための回収溜８はコツプ状であり、
その上部の外側には高圧容器の本体１の内壁の最
上部に設けられた雌ねじ１ａと同一ピツチで雄ね
じ８ａが設けられている。又その底部には穴８ｂ
があけられ、穴８ｂの周囲はフランジ９がついて
いる。

したがつて、本考案は回収溜８の雄ねじ８ａを
容器本体１の雌ねじ１ａに噛合して該回収溜８を
容器本体１の上部空間７の内壁に沿わせて設置し
たものである。

高圧容器を稼働状態にしてヒーター２を加熱す
ると、水蒸気は保温材３から発生し、矢印の如く
回収溜８の底部の穴８ｂを通つて上部の空間７に
入る。そして低温である蓋５の内壁および回収溜
８の内壁に接触して水滴化し、ある程度の大きさ
に達すると、矢印の如く内壁を伝わつて降下て底
部に至るがフランジ９のためにそれ以上降下せ
ず、ここに溜まる。すなわち、電気端子群４の存
在する炉内部分に到達してこれらを電気的に短絡
することはない。

次に、本考案を用いて実験した結果について以
下に述べる。本考案を実施するとしても保温材３
はできるだけ水分を含んでいないことが望ましい
ので、炉芯の中に試料アンプルを入れる前に脱水
を行うこととし、蓋５を取りつけない状態でヒー
ター２に通電し、800℃で８時間放置した。この
後、電源を切つて自然放冷し、200℃まで降温し
たときにあらかじめ準備しておいた高蒸気圧の材
料を封じこんだ石英アンプルを炉芯の中に置き、
回収溜８を設置して蓋５を固定した。自然放冷を
200℃までにしたのは100℃以下にした場合、再び
空気中の水分を吸収する可能性が高いので、それ
を防ぐためである。

次に高圧容器内の空気をガス導入口を通じて排
気し、代りに不活性ガスを９気圧だけ導入した。
このガス圧は本実験において到達する800℃にお
いて30気圧となるべき圧力であり、これによつて
石英アンプル内の高圧化によつてアンプルが爆発
するのを防ぐためのものである。このような準備
ののち、通常のプログラムに従つてヒーター２を
加熱し、所定の温度で数時間の熱処理を行つた
が、実験のどの温度段階においても電源ブレーカ
ーが遮断することはなかつた。終了後、回収溜８
には約２c.c.の水滴が溜まつていた。同じ実験を４
回繰り返したが、経過、結果ともに同じであつ
た。又、あらかじめヒーター２を加熱しない状
態、すなわち水分を吸収している状態（この場
合、石英アンプルは除いた）で行つた同様の、か
つ同数の実験においてもブレーカーは遮断しなか
つた。但し、水分は４c.c.を少し越える程度が回収
溜８に回収された。

〔考案の効果〕

以上詳述したように本考案によれば、電気端子
群への水滴の付着を防止したので、電源等の端子
が短絡することによつて電源遮断などの事故が起
ることを未然に防止することができ、したがつて
装置の稼働率を向上できるという効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図ａは従来の高温高圧炉を示す断面図、第２図ｂ
は炉の温度分布図である。 １……容器本体、２……ヒーター、３……保温
材、４……電気端子群、５……蓋、６……ボル
ト、７……空間、８……回収溜、９……フラン
ジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容器本体に内蔵されたヒーターと、ヒーターと
   容器本体との間に介装された石英ガラス繊維から
   なる保温材と、容器本体の側壁を貫通して設置さ
   れた電気端子群とを有する高温圧力容器におい
   て、容器本体内で凝縮して側壁内面を伝つて降下
   する水滴を回収する回収溜を前記電気端子群より
   上方位置の本体内壁に沿わせて設置したことを特
   徴とする高温圧力容器。