JPS64603Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は試料を収納した円筒形状、または角柱
形状の容器を被加熱体として、これを電気により
急速昇温加熱する分析装置用加熱炉の改良に関す
る。

鉱石、粉粒体、金属片、有機材、油脂類などの
試料を加熱し、これを乾留、焼成、分解、抽出な
どしてその成分分析に用いる加熱炉は、加熱昇温
速度ならびに昇温時の温度分布の安定性が望ま
れ、かつ目標最高温度においては、オーバーラン
を防ぎつつ、温度を均一に保持することなど、目
標温度パターンに対して追従性と安定性が望まれ
る。

一般に、この種加熱炉は、 (イ) 熱源として、ニクロム線ヒーターやシースヒ
ーターなどの電気抵抗線発熱体を耐熱絶縁材
（レンガ、あるいは碍子、又はマグネシア粉）
により被加熱体の周辺に保持し、空気伝熱を主
とする加熱炉方式 (ロ) 赤外線などの熱線を発する発熱体に光反射鏡
を組み合わせて被加熱体の周辺に配置し熱線に
より加熱する方式 (ハ) 炭化珪素発熱体を被加熱体の周辺に配置し、
更にその外周部を耐熱レンガあるいはセラミツ
クなどの断熱材で囲繞して加熱する方式 (ニ) 高周波あるいは低周波などの電磁波により誘
導加熱する方式 などがある。

(イ)の電気抵抗線発熱体方式は、耐熱絶縁材も合
わせて加熱し、雰囲気を加熱して被加熱体を間接
加熱することから昇温時は耐熱材の顕熱相当の熱
量をあらかじめ加えないと雰囲気は昇温出来ず、
被加熱体の昇温は遅れを生じ、又被加熱体が目標
値に達した時には耐熱材は前記目標値以上に到達
しているので、荷電圧を低くしても被加熱体は更
に加熱されオーバーランするなど昇温特性の制御
が困難な欠点を有する。更に急速冷却をする場
合、耐熱材が蓄熱しているために速度調整が困難
である。

また(ロ)の赤外線など熱線の輻射熱を利用した加
熱炉は、熱線を利用する為昇温特性と応答が早い
長所を有しているが、被加熱体は表面で熱線を直
接吸収し発熱する為に雰囲気の温度は不安定、不
均一であり、又熱線を吸収する被加熱体表面の熱
線分布がそのまま温度分布を生じる欠点を有して
いる。

(ハ)の炭珪素発熱体は発熱体の電気抵抗が温度に
より大きく変化するので低温度での温度制御が困
難であり、低温から昇温を制御する必要のある加
熱炉には不適当である。

(ニ)の電磁誘導加熱方式は被加熱体の形状、寸
法、材料などに制約があり、精密な昇温温度制御
は困難であると共に装置のコストが高くなる欠点
がある。

本考案はこれらの欠点を排除するものであつ
て、被加熱体を密封して収納する加熱炉本体と、
上記被加熱体を囲繞するようにして加熱炉本体内
に配設される複数の赤外線ランプと、同ランプ全
体を囲繞し該赤外線ランプと加熱炉本内壁との間
隙に配設される筒状の蓄熱板とからなることを特
徴とするものであつて、発熱体に電源電圧に対し
応答性の良い赤外線ランプを使用して赤外線を主
とした熱線を雰囲気加熱の熱源とし、該当雰囲気
により被加熱体を均一に加熱し、昇温応答性と温
度の均一化、安定性を満足する加熱炉を提案する
ものである。

以下本考案を第１図および第２図に示す一実施
例について説明する。

１は密封可能な空間部を有する加熱炉本体であ
つて、支持台２に支承された試料Ｓを収納する円
筒状の容器３が本体１内に配設されている。

赤外線ランプ４は上記容器３を囲繞するように
複数本（図では８本）垂直にかつ等間隔で平行に
配設されている。

５は薄板金属性の波形の板よりなり円筒状に形
成された蓄熱板であつて、上記複数本の赤外線ラ
ンプ４をその内側に納めるようにして加熱炉本体
１と赤外線ランプ４との間隙に配設されており、
更に加熱炉本体１と蓄熱板５との間には空気層６
が形成されている。

なお、加熱炉本体１の内面には通常断熱材７が
全面に亘り施されているが、必要に応じ断熱材を
貼布する。

このように構成した加熱炉において、赤外線ラ
ンプに通電し、容器３および試料Ｓの昇温を行な
う。

上記したとおり蓄熱板５は薄板金属性の板であ
るので、その熱容量は小さい。従つて蓄熱板５を
含め、それによつて囲まれた加熱炉本体１の中央
部分の雰囲気の熱容量は小さく、赤外線ランプ４
の通電によつて雰囲気温度はすみやかに上昇しそ
の温度を保つことが容易となる。

従つて、この雰囲気中におかれる容器３は極め
て安定した雰囲気中にあり、一定の昇温または降
温が容器３の全面均一に行なわれることになる。

また赤外線ランプ４と加熱炉本体１内面との間
に蓄熱板５が介装されているので、赤外線ランプ
４の熱が直接加熱炉本体１の内面に達することが
なく、熱の伝達は空気層６を介して行なわれる
為、加熱炉本体１を介しての熱の放出が少なくて
すむので、従来のような熱容量の大きい耐熱レン
ガ等によつて内面を断熱する必要がなく、断熱材
７としては熱容量の小さい空気断熱層に富む軽質
断熱材でこと足りるので、この点からも熱応答性
が向上する。

又、被加熱体へ発せられる赤外線は従来例(ロ)の
輻射熱を利用した加熱炉と同様に進むが、蓄熱板
に達した赤外線はここで吸収され、蓄熱板の加熱
に消費される。反射があるとしてもアトランダム
である。結果として本願考案は蓄熱板内側の雰囲
気加熱となり、雰囲気の温度は均一であり、かつ
直接被加熱体へ達する赤外線が極端に減少し、被
加熱体表面の熱線分布による温度分布のばらつき
は問題にならない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示す
加熱炉の説明図であつて、第１図は第２図の−
断面図、第２図は第１図の−端面図であ
る。 １……加熱炉本体、３……容器、４……赤外線
ランプ、５……蓄熱板、６……空気層、７……断
熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加熱体を密封して収納する加熱炉本体と、上
   記被加熱体を囲繞するようにして加熱炉本体内に
   配設される複数の赤外線ランプと、同ランプ全体
   を囲繞し該赤外線ランプと加熱炉本内壁との間隙
   に配設される筒状の蓄熱板とからなることを特徴
   とする分析装置用加熱炉。