JP2002365249A - 赤外線高温加熱炉 - Google Patents
赤外線高温加熱炉Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 観察窓の汚染を防ぐことの可能な赤外線高温
過熱炉を提供すること。 【解決手段】 断面楕円部分ＯＰの集合体により構成さ
れる減圧可能な密閉室７と、この楕円の一方の焦点Ｆ１
に位置する試験材料１００の設置部９と、楕円の他方の
焦点Ｆ２に位置するヒーターランプ２０の発熱部２１
と、設置部９の近傍に位置する試験材料１００を観察す
るための観察窓４０とを備える。設置部９と観察窓４０
との間に透明の仕切り板４４を配置し、この仕切り板４
４のうち設置部９と観察窓４０とを結ぶ間に貫通孔４５
を形成する。仕切り板４４の観察窓側Ｓ１にガス注入路
４７のガス供給口４８を設ける一方、仕切り板４４のヒ
ーター側Ｓ２に吸引口８を設けてある。
過熱炉を提供すること。 【解決手段】 断面楕円部分ＯＰの集合体により構成さ
れる減圧可能な密閉室７と、この楕円の一方の焦点Ｆ１
に位置する試験材料１００の設置部９と、楕円の他方の
焦点Ｆ２に位置するヒーターランプ２０の発熱部２１
と、設置部９の近傍に位置する試験材料１００を観察す
るための観察窓４０とを備える。設置部９と観察窓４０
との間に透明の仕切り板４４を配置し、この仕切り板４
４のうち設置部９と観察窓４０とを結ぶ間に貫通孔４５
を形成する。仕切り板４４の観察窓側Ｓ１にガス注入路
４７のガス供給口４８を設ける一方、仕切り板４４のヒ
ーター側Ｓ２に吸引口８を設けてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線高温加熱炉
に関するものである。さらに詳しくは、断面楕円部分の
集合体により構成される減圧可能な密閉室と、この楕円
の一方の焦点に位置する試験材料の設置部と、前記楕円
の他方の焦点に位置するヒーターランプの発熱部と、前
記設置部の近傍に位置する前記試験材料を観察するため
の観察窓とを備えた赤外線高温加熱炉に関する。
に関するものである。さらに詳しくは、断面楕円部分の
集合体により構成される減圧可能な密閉室と、この楕円
の一方の焦点に位置する試験材料の設置部と、前記楕円
の他方の焦点に位置するヒーターランプの発熱部と、前
記設置部の近傍に位置する前記試験材料を観察するため
の観察窓とを備えた赤外線高温加熱炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】上述の如き赤外線高温加熱炉としては、
例えば、特開平１−１６３５９４号公報に記載の如く、
試験材料を横方向から出退させて、観察窓の近傍に配置
する構成のものが知られている。同構成によれば、試験
材料を高温に加熱できる反面、試験材料が加熱により蒸
散すると、近傍に位置する観察窓に蒸散物の付着するこ
とがある。また、高温下では熱対流により観察に支障を
来すこともある。
例えば、特開平１−１６３５９４号公報に記載の如く、
試験材料を横方向から出退させて、観察窓の近傍に配置
する構成のものが知られている。同構成によれば、試験
材料を高温に加熱できる反面、試験材料が加熱により蒸
散すると、近傍に位置する観察窓に蒸散物の付着するこ
とがある。また、高温下では熱対流により観察に支障を
来すこともある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の実状に鑑
みて、本発明は、観察窓の汚染を防ぐことの可能な赤外
線高温過熱炉を提供することを目的とする。
みて、本発明は、観察窓の汚染を防ぐことの可能な赤外
線高温過熱炉を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る赤外線高温加熱炉の特徴は、断面楕円
部分の集合体により構成される減圧可能な密閉室と、こ
の楕円の一方の焦点に位置する試験材料の設置部と、前
記楕円の他方の焦点に位置するヒーターランプの発熱部
と、前記設置部の近傍に位置する前記試験材料を観察す
るための観察窓とを備えた構成であって、前記設置部と
前記観察窓との間に透明の仕切り板を配置し、この仕切
り板のうち前記設置部と前記観察窓とを結ぶ間に貫通孔
を形成し、前記仕切り板の前記観察窓側にガス注入路の
ガス供給口を設ける一方、前記仕切り板の前記ヒーター
ランプ側に吸引口を設けたことにある。
め、本発明に係る赤外線高温加熱炉の特徴は、断面楕円
部分の集合体により構成される減圧可能な密閉室と、こ
の楕円の一方の焦点に位置する試験材料の設置部と、前
記楕円の他方の焦点に位置するヒーターランプの発熱部
と、前記設置部の近傍に位置する前記試験材料を観察す
るための観察窓とを備えた構成であって、前記設置部と
前記観察窓との間に透明の仕切り板を配置し、この仕切
り板のうち前記設置部と前記観察窓とを結ぶ間に貫通孔
を形成し、前記仕切り板の前記観察窓側にガス注入路の
ガス供給口を設ける一方、前記仕切り板の前記ヒーター
ランプ側に吸引口を設けたことにある。
【０００５】前記仕切り板を介して前記密閉室を分割さ
せるように前記炉本体を少なくとも二つの分割体に分割
可能であり、この仕切り板が交換可能であるように構成
するとよい。また、前記設置部が直接通電ヒーターによ
り加熱されるように構成してもよい。
せるように前記炉本体を少なくとも二つの分割体に分割
可能であり、この仕切り板が交換可能であるように構成
するとよい。また、前記設置部が直接通電ヒーターによ
り加熱されるように構成してもよい。
【０００６】前記ヒーターランプが前記楕円の長軸方向
に延びるガラス管で構成されたランプハウスに覆われる
と共にこのランプハウスの排出管が前記楕円の短軸方向
に延びて外部に連通し、前記ヒーターランプはこのラン
プの端子側から前記ランプハウス内に供給され且つ前記
排出管から排気される冷却空気より冷却されるものであ
るように構成してもよい。
に延びるガラス管で構成されたランプハウスに覆われる
と共にこのランプハウスの排出管が前記楕円の短軸方向
に延びて外部に連通し、前記ヒーターランプはこのラン
プの端子側から前記ランプハウス内に供給され且つ前記
排出管から排気される冷却空気より冷却されるものであ
るように構成してもよい。
【０００７】本発明の実施形態によれば、前記排出管と
前記端子との間で前記密閉室を分割させるように前記炉
本体は少なくとも二つの分割体に分割可能であり、前記
二つの分割体を前記排出管の長手方向に沿って相対移動
させることで前記排出管を前記分割体から分離させるこ
とが可能である。本発明のさらに他の目的、構成及び効
果については以下に示す「発明の実施の形態」の欄で明
らかになるであろう。
前記端子との間で前記密閉室を分割させるように前記炉
本体は少なくとも二つの分割体に分割可能であり、前記
二つの分割体を前記排出管の長手方向に沿って相対移動
させることで前記排出管を前記分割体から分離させるこ
とが可能である。本発明のさらに他の目的、構成及び効
果については以下に示す「発明の実施の形態」の欄で明
らかになるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、図１〜３を参照しながら、
本発明をさらに詳しく説明する。本発明にかかる赤外線
高温観察炉１は、各種素材や素材応用部品等の研究開
発、製造試験における超高温観察試験や分析に使用され
るものである。この赤外線高温加熱炉１は、大略、炉本
体２と、直接通電ヒーター１１と、ヒーターランプ２０
とを備えている。炉本体２は互いにシールドで気密的に
組み立てられる第一〜第三分割体３，４，５よりなり、
炉本体２の内部には冷却水を循環させる水路６が形成さ
れている。
本発明をさらに詳しく説明する。本発明にかかる赤外線
高温観察炉１は、各種素材や素材応用部品等の研究開
発、製造試験における超高温観察試験や分析に使用され
るものである。この赤外線高温加熱炉１は、大略、炉本
体２と、直接通電ヒーター１１と、ヒーターランプ２０
とを備えている。炉本体２は互いにシールドで気密的に
組み立てられる第一〜第三分割体３，４，５よりなり、
炉本体２の内部には冷却水を循環させる水路６が形成さ
れている。
【０００９】炉本体２の内部に形成される密閉室７は、
断面楕円部分ＯＰを回転させた集合体により構成され、
吸引口８からの排気により密閉状態で減圧される。この
密閉室７をなす楕円の第一焦点Ｆ１には試験材料１００
を設置するための設置部としてルツボ９が配置されてい
る。密閉室をなす楕円の他の焦点Ｆ２には、ヒーターラ
ンプ２０の発熱部であるフィラメント２１が配置され
る。そして、密閉室７の内面に金メッキ等を施し、フィ
ラメント２１から発せられる赤外線を密閉室７の内面で
反射させ、第一焦点Ｆ１の試験材料に照射させるよう構
成してある。
断面楕円部分ＯＰを回転させた集合体により構成され、
吸引口８からの排気により密閉状態で減圧される。この
密閉室７をなす楕円の第一焦点Ｆ１には試験材料１００
を設置するための設置部としてルツボ９が配置されてい
る。密閉室をなす楕円の他の焦点Ｆ２には、ヒーターラ
ンプ２０の発熱部であるフィラメント２１が配置され
る。そして、密閉室７の内面に金メッキ等を施し、フィ
ラメント２１から発せられる赤外線を密閉室７の内面で
反射させ、第一焦点Ｆ１の試験材料に照射させるよう構
成してある。
【００１０】ルツボ９はフィラメント２１により加熱さ
れると共に、直接通電ヒーター１１によっても加熱され
る。この場合の放射熱はルツボ９の下面及び側面を覆う
タンタル等の熱シールド１０で遮られ、吸収によりシー
ルド板が温度上昇する。また、熱シールド１０は赤外線
イメージ炉の加熱で等温壁を作る。さらに、直接通電ヒ
ーター１１の螺旋部１２により囲まれる。ランプフィラ
メント２１の発光温度がシールド１０の温度と同等であ
るか又はそれ以上であれば輻射の熱交換が少なく、直接
通電ヒーター１１の温度を更に上昇させることが可能で
ある。
れると共に、直接通電ヒーター１１によっても加熱され
る。この場合の放射熱はルツボ９の下面及び側面を覆う
タンタル等の熱シールド１０で遮られ、吸収によりシー
ルド板が温度上昇する。また、熱シールド１０は赤外線
イメージ炉の加熱で等温壁を作る。さらに、直接通電ヒ
ーター１１の螺旋部１２により囲まれる。ランプフィラ
メント２１の発光温度がシールド１０の温度と同等であ
るか又はそれ以上であれば輻射の熱交換が少なく、直接
通電ヒーター１１の温度を更に上昇させることが可能で
ある。
【００１１】直接通電ヒーター１１の両端は左右一対の
水冷電極１４，１４に止めねじ１６，１６で取り付けら
れ、電流が供給される。図１、３は基本的に縦断面図で
あるが、第二分割体４の部分のみ図２Ａ−Ａ線における
断面図としてあることから、同図の右側にのみ水冷電極
１４が示されている。各水冷電極１４と第二分割体４と
の間には絶縁管１５が介挿されてこれらの間を絶縁する
と共に、密閉室７の気密性を保持している。各水冷電極
１４の内部には水注入口１７から冷却水が供給されて、
水排出口１８より排出される。なお、図２左側の水排出
口は下向きに配向してある。
水冷電極１４，１４に止めねじ１６，１６で取り付けら
れ、電流が供給される。図１、３は基本的に縦断面図で
あるが、第二分割体４の部分のみ図２Ａ−Ａ線における
断面図としてあることから、同図の右側にのみ水冷電極
１４が示されている。各水冷電極１４と第二分割体４と
の間には絶縁管１５が介挿されてこれらの間を絶縁する
と共に、密閉室７の気密性を保持している。各水冷電極
１４の内部には水注入口１７から冷却水が供給されて、
水排出口１８より排出される。なお、図２左側の水排出
口は下向きに配向してある。
【００１２】ルツボ９には温度制御用熱電対がスポット
溶接されており、これに基づいて温度制御が行われる。
赤外線イメージ炉だけで温度制御する他、直接通電ヒー
ター１１により温度制御する場合も直接通電ヒーター１
１又はフィラメント２１の直接温度制御が可能である。
そして、通電加熱時では、直接通電ヒーター１１上にあ
るルツボ９は伝熱加熱される。直接通電ヒーター１１に
使用されるフィラメントは、定格で２８００℃のものが
使用され、実際には２０００℃への到達が可能である。
溶接されており、これに基づいて温度制御が行われる。
赤外線イメージ炉だけで温度制御する他、直接通電ヒー
ター１１により温度制御する場合も直接通電ヒーター１
１又はフィラメント２１の直接温度制御が可能である。
そして、通電加熱時では、直接通電ヒーター１１上にあ
るルツボ９は伝熱加熱される。直接通電ヒーター１１に
使用されるフィラメントは、定格で２８００℃のものが
使用され、実際には２０００℃への到達が可能である。
【００１３】ヒーターランプ２０は、希ガス等を封入し
た石英ガラス製のヒーター管２２内に、一対の端子２
３，２３間に接続される螺旋状のフィラメント（発熱
部）２１を支持したものである。このヒーターランプ２
０は、楕円の長軸方向ＬＤに延びる石英ガラス管で構成
されたランプハウス２４に覆われる。また、このランプ
ハウス２４の排出管２５が楕円の短軸方向ＳＤに延びて
外部に連通する。
た石英ガラス製のヒーター管２２内に、一対の端子２
３，２３間に接続される螺旋状のフィラメント（発熱
部）２１を支持したものである。このヒーターランプ２
０は、楕円の長軸方向ＬＤに延びる石英ガラス管で構成
されたランプハウス２４に覆われる。また、このランプ
ハウス２４の排出管２５が楕円の短軸方向ＳＤに延びて
外部に連通する。
【００１４】ランプハウス２４は第三分割体５の下部に
形成された縦孔に貫通し、シールド輪２６と第三分割体
５との間に挿入されるシールにより密閉室７と略円筒形
の空洞２８とを気密的に隔離する。ヒーターランプ２０
の下部は断面半円状の柱体である固定具２７に固定され
る。そして、ヒーター管２２をランプハウス２４内に挿
入すると共に固定具２７を空洞２８に嵌合させること
で、ヒーターランプ２０を固定する。空洞２８は封止蓋
２９及びシールによりその下面が封止されて気密状体が
保たれる。
形成された縦孔に貫通し、シールド輪２６と第三分割体
５との間に挿入されるシールにより密閉室７と略円筒形
の空洞２８とを気密的に隔離する。ヒーターランプ２０
の下部は断面半円状の柱体である固定具２７に固定され
る。そして、ヒーター管２２をランプハウス２４内に挿
入すると共に固定具２７を空洞２８に嵌合させること
で、ヒーターランプ２０を固定する。空洞２８は封止蓋
２９及びシールによりその下面が封止されて気密状体が
保たれる。
【００１５】排出管２５は第二分割体４に形成された横
孔に貫通し、シールド素子３１と第二分割体４との間に
挿入されるシールにより密閉室７と外部とを気密的に離
隔する。シールド素子３１には誘導管３２が接続され、
さらに吸引装置に接続される。
孔に貫通し、シールド素子３１と第二分割体４との間に
挿入されるシールにより密閉室７と外部とを気密的に離
隔する。シールド素子３１には誘導管３２が接続され、
さらに吸引装置に接続される。
【００１６】ヒーター管２２の外面とランプハウス２４
の内面との間には僅かな通気用の隙間が介在する。そし
て、供給口３０から空洞２８に冷却用の空気を供給し、
当該隙間に冷却空気を通過させ、排出管２５及び誘導管
３２を介して排出する。ヒーターランプ２０は、このよ
うな冷却空気の流通により冷却されることとなる。
の内面との間には僅かな通気用の隙間が介在する。そし
て、供給口３０から空洞２８に冷却用の空気を供給し、
当該隙間に冷却空気を通過させ、排出管２５及び誘導管
３２を介して排出する。ヒーターランプ２０は、このよ
うな冷却空気の流通により冷却されることとなる。
【００１７】密閉室７の上部にはルツボ９内の試験材料
１００を観察するための観察窓４０を形成してあり、顕
微鏡の対物レンズ１１０を介して観察が行われる。超高
温での顕微鏡観察では対物レンズ１１０の作動距離が限
られており、対物レンズ１１０の焦点距離及びストロー
クより、密閉室７における焦点Ｆ１，Ｆ２の位置が定ま
り、ルツボ９と観察窓４０との距離も定まることとな
る。観察窓４０は、第一分割体３の上部に開口した観察
孔４１をシールを介して石英ガラス等よりなる窓板４２
により塞ぎ、窓板４２により固定してなる。
１００を観察するための観察窓４０を形成してあり、顕
微鏡の対物レンズ１１０を介して観察が行われる。超高
温での顕微鏡観察では対物レンズ１１０の作動距離が限
られており、対物レンズ１１０の焦点距離及びストロー
クより、密閉室７における焦点Ｆ１，Ｆ２の位置が定ま
り、ルツボ９と観察窓４０との距離も定まることとな
る。観察窓４０は、第一分割体３の上部に開口した観察
孔４１をシールを介して石英ガラス等よりなる窓板４２
により塞ぎ、窓板４２により固定してなる。
【００１８】ルツボ９は直接通電ヒーター１１とフィラ
メント２１とにより超高温に加温され、ルツボ９内の試
験材料１００やその付着物は蒸散することがある。上述
の対物レンズ１１０と試験材料１００との位置関係によ
り、観察窓４０はルツボ９に近く、したがって、蒸散し
た試験材料１００の一部が観察窓４０の観察孔４１に付
着することもあり、熱対流により観察に支障を来す場合
もある。また、特定雰囲気下における試験材料１００の
観察を行いたい場合も生じ得る。
メント２１とにより超高温に加温され、ルツボ９内の試
験材料１００やその付着物は蒸散することがある。上述
の対物レンズ１１０と試験材料１００との位置関係によ
り、観察窓４０はルツボ９に近く、したがって、蒸散し
た試験材料１００の一部が観察窓４０の観察孔４１に付
着することもあり、熱対流により観察に支障を来す場合
もある。また、特定雰囲気下における試験材料１００の
観察を行いたい場合も生じ得る。
【００１９】かかる蒸散物の付着や熱対流の不具合を防
止し、特定雰囲気下の観察を実現するため、貫通孔４５
を有する仕切り板４４を密閉室７の上部に設けてある。
ここで、仕切り板４４は、円形の石英ガラスであって、
平面視で円形の密閉室７の縁部と同心円状に削り込まれ
た段差部４６に嵌合する。貫通孔４５はルツボ９内の試
験材料１００を上方から観察できるように、その中心を
ルツボ９の中心に一致させて形成してある。ガス注入路
４７は第二分割体４の側面と上面とを連通させるように
形成され、上面のガス供給口４８は仕切り板４４の外周
と輪状のシール５０の内周との間に配置される。
止し、特定雰囲気下の観察を実現するため、貫通孔４５
を有する仕切り板４４を密閉室７の上部に設けてある。
ここで、仕切り板４４は、円形の石英ガラスであって、
平面視で円形の密閉室７の縁部と同心円状に削り込まれ
た段差部４６に嵌合する。貫通孔４５はルツボ９内の試
験材料１００を上方から観察できるように、その中心を
ルツボ９の中心に一致させて形成してある。ガス注入路
４７は第二分割体４の側面と上面とを連通させるように
形成され、上面のガス供給口４８は仕切り板４４の外周
と輪状のシール５０の内周との間に配置される。
【００２０】ガス注入路４７にはガス注入口４９からガ
スが供給され、吸引口８を介して吸引が行われる。ガス
注入路は、その出口側に位置する上向き開口のガス供給
口４８と、第一、第二分割体３，４間の僅かな隙間とを
介して、観察窓側Ｓ１の密閉室７と連通する。その結
果、仕切り板４４を介して観察窓側Ｓ１よりもヒーター
ランプ側Ｓ２がより低圧となり、ガス注入口４９からガ
ス注入路４７を介して供給されたガスは貫通孔４５を介
して観察窓側Ｓ１からヒーターランプ側Ｓ２に流動する
こととなる。したがって、ルツボ９において蒸散した試
験材料１００の蒸気は当該流動するガスと共に観察窓側
Ｓ１からヒーターランプ側Ｓ２に強制排出され、蒸散物
の窓板４２に対する付着が防止される。また、ルツボ９
内の試験材料１００は常に流動する当該ガスの雰囲気下
で加熱されることとなる。
スが供給され、吸引口８を介して吸引が行われる。ガス
注入路は、その出口側に位置する上向き開口のガス供給
口４８と、第一、第二分割体３，４間の僅かな隙間とを
介して、観察窓側Ｓ１の密閉室７と連通する。その結
果、仕切り板４４を介して観察窓側Ｓ１よりもヒーター
ランプ側Ｓ２がより低圧となり、ガス注入口４９からガ
ス注入路４７を介して供給されたガスは貫通孔４５を介
して観察窓側Ｓ１からヒーターランプ側Ｓ２に流動する
こととなる。したがって、ルツボ９において蒸散した試
験材料１００の蒸気は当該流動するガスと共に観察窓側
Ｓ１からヒーターランプ側Ｓ２に強制排出され、蒸散物
の窓板４２に対する付着が防止される。また、ルツボ９
内の試験材料１００は常に流動する当該ガスの雰囲気下
で加熱されることとなる。
【００２１】第一分割体３を貫通する図示しないボルト
を第二分割体４のねじ孔４ａに螺合させることで、第一
分割体３と第二分割体４とを着脱自在に結合している。
また、第一分割体３と第二分割体４との間ではシール５
０により密閉室７の気密性が維持されている。第一分割
体３を取り外すと、仕切り板４４も同時に取り外すこと
ができ、ルツボ９に対する試験材料１００の出し入れと
ルツボ９周りのメンテナンスとを容易に行うことができ
る。
を第二分割体４のねじ孔４ａに螺合させることで、第一
分割体３と第二分割体４とを着脱自在に結合している。
また、第一分割体３と第二分割体４との間ではシール５
０により密閉室７の気密性が維持されている。第一分割
体３を取り外すと、仕切り板４４も同時に取り外すこと
ができ、ルツボ９に対する試験材料１００の出し入れと
ルツボ９周りのメンテナンスとを容易に行うことができ
る。
【００２２】第二分割体４と第三分割体５とも図示しな
いボルトにより着脱が可能であり、第二分割体４と第三
分割体５との間ではシール５１により密閉室７の気密性
が維持されている。第二分割体４，第三分割体５を分離
するには、まずシールド素子３１，誘導管３２を取り外
し、排出管２５の先端と第二分割体４との固定を解除す
る。次に、第二分割体４と第三分割体５との結合を解
き、図１の紙面右側に向かって楕円の短軸方向ＳＤに沿
い第二分割体４に対して第三分割体５を相対移動させる
ことで、排出管２５と第二分割体４との嵌合を解く。こ
れにより、第二分割体４を上方に持ち上げて第三分割体
５から完全に分離させることが可能となる。
いボルトにより着脱が可能であり、第二分割体４と第三
分割体５との間ではシール５１により密閉室７の気密性
が維持されている。第二分割体４，第三分割体５を分離
するには、まずシールド素子３１，誘導管３２を取り外
し、排出管２５の先端と第二分割体４との固定を解除す
る。次に、第二分割体４と第三分割体５との結合を解
き、図１の紙面右側に向かって楕円の短軸方向ＳＤに沿
い第二分割体４に対して第三分割体５を相対移動させる
ことで、排出管２５と第二分割体４との嵌合を解く。こ
れにより、第二分割体４を上方に持ち上げて第三分割体
５から完全に分離させることが可能となる。
【００２３】使用に際しては、ルツボ９に試験材料１０
０を設置してから仕切り板４４と第一分割体３とを順次
閉じ、第一分割体３と第二分割体４とを固定する。供給
口３０から冷却空気を供給しつつ誘導管３２から吸引を
行い、熱気の自然上昇と冷却空気の強制流通を利用して
ヒーターランプ２０を冷却する。各水冷電極１４の水注
入口１７から冷却水を供給する一方水排出口１８から排
出を行う。さらに、ガス注入口４９から所望のガスを供
給し、吸引口８から吸引排気を行う。かかる状態でフィ
ラメント２１及び密閉室７の反射によりルツボ９を赤外
線イメージ加熱により加熱すると共に、直接通電ヒータ
ー１１による直接通電でもルツボ９の加熱を行う。
０を設置してから仕切り板４４と第一分割体３とを順次
閉じ、第一分割体３と第二分割体４とを固定する。供給
口３０から冷却空気を供給しつつ誘導管３２から吸引を
行い、熱気の自然上昇と冷却空気の強制流通を利用して
ヒーターランプ２０を冷却する。各水冷電極１４の水注
入口１７から冷却水を供給する一方水排出口１８から排
出を行う。さらに、ガス注入口４９から所望のガスを供
給し、吸引口８から吸引排気を行う。かかる状態でフィ
ラメント２１及び密閉室７の反射によりルツボ９を赤外
線イメージ加熱により加熱すると共に、直接通電ヒータ
ー１１による直接通電でもルツボ９の加熱を行う。
【００２４】楕円の第二焦点Ｆ２に置かれたフイラメン
ト２１から放射する赤外線は楕円反射鏡により第一焦点
Ｆ１に集光される。実験では１０mmの坩堝で鉄の溶解が
可能で、１５００℃以上の温度到達が可能であった。さ
らに、直接通電ヒーター１１への通電を併用すること
で、１５００℃から２０００℃への段階的温度変化も可
能であることが確認された。
ト２１から放射する赤外線は楕円反射鏡により第一焦点
Ｆ１に集光される。実験では１０mmの坩堝で鉄の溶解が
可能で、１５００℃以上の温度到達が可能であった。さ
らに、直接通電ヒーター１１への通電を併用すること
で、１５００℃から２０００℃への段階的温度変化も可
能であることが確認された。
【００２５】最後に、本発明のさらに他の実施形態の可
能性について説明する。上記実施形態では、断面楕円部
分ＯＰを回転させた集合体により密閉室７を構成した。
しかし、密閉室７は、断面楕円部分ＯＰを直線状に移動
させた集合体により構成しても構わない。
能性について説明する。上記実施形態では、断面楕円部
分ＯＰを回転させた集合体により密閉室７を構成した。
しかし、密閉室７は、断面楕円部分ＯＰを直線状に移動
させた集合体により構成しても構わない。
【００２６】上記実施形態では、断面楕円部分ＯＰの集
合体により構成される密閉室７を全て気密構造とした。
しかし、この密閉室を楕円の短軸近傍を境にガラス板で
分割し、試験材料側を密閉構造とし、ヒーターランプ側
を常圧とするように構成してもよい。
合体により構成される密閉室７を全て気密構造とした。
しかし、この密閉室を楕円の短軸近傍を境にガラス板で
分割し、試験材料側を密閉構造とし、ヒーターランプ側
を常圧とするように構成してもよい。
【００２７】上記実施形態では、直接通電ヒーター１１
として螺旋部１２を有する線状のヒーターを使用した。
しかし、この直接通電ヒーター１１としては、板状部材
を屈曲したものであってもよい。
として螺旋部１２を有する線状のヒーターを使用した。
しかし、この直接通電ヒーター１１としては、板状部材
を屈曲したものであってもよい。
【００２８】上記実施形態では、吸引口８を第三分割体
５の下側に設けた。しかし、この吸引口８は仕切り板４
４のヒーターランプ側Ｓ２であれば第二分割体４の上側
部分に設けても構わない。但し、上記実施例の如く密閉
室７のうち可能な限り仕切り板から遠ざかった位置に吸
引口８を設けることで、貫通孔４５を介してのガスの流
通がルツボ９全体に対して均一に行われる利点がある。
５の下側に設けた。しかし、この吸引口８は仕切り板４
４のヒーターランプ側Ｓ２であれば第二分割体４の上側
部分に設けても構わない。但し、上記実施例の如く密閉
室７のうち可能な限り仕切り板から遠ざかった位置に吸
引口８を設けることで、貫通孔４５を介してのガスの流
通がルツボ９全体に対して均一に行われる利点がある。
【００２９】
【発明の効果】このように、上記本発明に係る赤外線高
温加熱炉の特徴によれば、仕切り板の観察窓側にガス注
入路のガス供給口を設ける一方、仕切り板のヒーターラ
ンプ側に吸引口を設けることで、観察窓から遠ざかる側
へのガスの流動が試験材料の近傍で発生し、試験材料が
例え蒸散しても観察窓に付着することを防止できるよう
になった。また、観察窓から遠ざかる方向へのガスの規
則的な流動により、熱対流による観察への支障も防止で
きるようになった。そして、これらの結果、観察を行い
やすい視界を確保することができ、顕微鏡による観察精
度を向上させることが可能となった。
温加熱炉の特徴によれば、仕切り板の観察窓側にガス注
入路のガス供給口を設ける一方、仕切り板のヒーターラ
ンプ側に吸引口を設けることで、観察窓から遠ざかる側
へのガスの流動が試験材料の近傍で発生し、試験材料が
例え蒸散しても観察窓に付着することを防止できるよう
になった。また、観察窓から遠ざかる方向へのガスの規
則的な流動により、熱対流による観察への支障も防止で
きるようになった。そして、これらの結果、観察を行い
やすい視界を確保することができ、顕微鏡による観察精
度を向上させることが可能となった。
【００３０】また、炉本体を少なくとも二つの分割体に
分割可能に構成すると共に、この仕切り板を交換可能と
することで、試験材料の交換や密閉室内のメンテナンス
を容易に行えるようになった。
分割可能に構成すると共に、この仕切り板を交換可能と
することで、試験材料の交換や密閉室内のメンテナンス
を容易に行えるようになった。
【００３１】加えて、設置部が直接通電ヒーターにより
加熱されるように構成することで、ヒーターランプによ
る赤外線イメージ加熱と相まって、より超高温の加熱を
実現できるようになった。その結果、通常では発生し易
い試験材料の蒸散による観察窓の汚染や熱対流を効果的
に防止することが可能となった。
加熱されるように構成することで、ヒーターランプによ
る赤外線イメージ加熱と相まって、より超高温の加熱を
実現できるようになった。その結果、通常では発生し易
い試験材料の蒸散による観察窓の汚染や熱対流を効果的
に防止することが可能となった。
【００３２】一方、ヒーターランプを覆う上述のランプ
ハウスの構造及び強制冷却により、高圧電圧が印加され
るヒーターランプの端子を常圧部分に配置でき、効率的
な冷却と端子間の放電を有効に防止することが可能とな
った。
ハウスの構造及び強制冷却により、高圧電圧が印加され
るヒーターランプの端子を常圧部分に配置でき、効率的
な冷却と端子間の放電を有効に防止することが可能とな
った。
【００３３】また、炉本体の分割と排出管及び炉本体の
嵌合構造とにより、ヒーターランプ近傍で炉本体を分割
し、ヒーターランプのメンテナンスを容易に行えるよう
になった。
嵌合構造とにより、ヒーターランプ近傍で炉本体を分割
し、ヒーターランプのメンテナンスを容易に行えるよう
になった。
【００３４】なお、特許請求の範囲の項に記入した符号
は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものに
すぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定さ
れるものではない。
は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものに
すぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定さ
れるものではない。
【図１】本発明にかかる赤外線高温加熱炉の縦断面図で
ある。
ある。
【図２】第一分割体を除去した状態を示す平面図であ
る。
る。
【図３】ルツボ近傍の縦断面図である。
１：赤外線高温観察炉、２：炉本体、３：第一分割体、
４：第二分割体、４ａ：ねじ孔、５：第三分割体、６：
水路、７：密閉室、８：吸引口、９：ルツボ（設置
部）、１０：熱シールド、１１：直接通電ヒーター、１
２：螺旋部、１４：水冷電極、１５：絶縁管、１６：止
めネジ、１７：水注入口、１８：水排出口、２０：ヒー
ターランプ、２１：フィラメント（発熱部）、２２：ヒ
ーター管、２３：端子、２４ランプハウス、２５：排出
管、２６：シールド輪、２７：固定具、２８：空洞、２
９：封止蓋、３０：供給口、３１：シールド端子、３
２：誘導管、４０：観察窓、４１：観察孔、４２：窓
板、４３：窓押え、４４：仕切り板、４５：貫通孔、４
６：段差部、４７：ガス注入路、４８：ガス供給口、４
９：ガス注入口、５０，５１：シール、１００：試験材
料、１１０：対物レンズ、Ｆ１：第一焦点，Ｆ２第二焦
点，ＬＤ：楕円の長軸方向、ＳＤ：楕円の短軸方向、Ｏ
Ｐ：断面楕円部分、Ｓ１：観察窓側、Ｓ２：ヒーターラ
ンプ側
４：第二分割体、４ａ：ねじ孔、５：第三分割体、６：
水路、７：密閉室、８：吸引口、９：ルツボ（設置
部）、１０：熱シールド、１１：直接通電ヒーター、１
２：螺旋部、１４：水冷電極、１５：絶縁管、１６：止
めネジ、１７：水注入口、１８：水排出口、２０：ヒー
ターランプ、２１：フィラメント（発熱部）、２２：ヒ
ーター管、２３：端子、２４ランプハウス、２５：排出
管、２６：シールド輪、２７：固定具、２８：空洞、２
９：封止蓋、３０：供給口、３１：シールド端子、３
２：誘導管、４０：観察窓、４１：観察孔、４２：窓
板、４３：窓押え、４４：仕切り板、４５：貫通孔、４
６：段差部、４７：ガス注入路、４８：ガス供給口、４
９：ガス注入口、５０，５１：シール、１００：試験材
料、１１０：対物レンズ、Ｆ１：第一焦点，Ｆ２第二焦
点，ＬＤ：楕円の長軸方向、ＳＤ：楕円の短軸方向、Ｏ
Ｐ：断面楕円部分、Ｓ１：観察窓側、Ｓ２：ヒーターラ
ンプ側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 21/30 Ｇ０２Ｂ 21/30 Ｈ０５Ｂ 3/62 Ｈ０５Ｂ 3/62
Claims (5)
- 【請求項１】 断面楕円部分（ＯＰ）の集合体により構
成される減圧可能な密閉室（７）と、この楕円の一方の
焦点（Ｆ１）に位置する試験材料（１００）の設置部
（９）と、前記楕円の他方の焦点（Ｆ２）に位置するヒ
ーターランプ（２０）の発熱部（２１）と、前記設置部
（９）の近傍に位置する前記試験材料（１００）を観察
するための観察窓（４０）とを備えた赤外線高温加熱炉
であって、前記設置部（９）と前記観察窓（４０）との
間に透明の仕切り板（４４）を配置し、この仕切り板
（４４）のうち前記設置部（９）と前記観察窓（４０）
とを結ぶ間に貫通孔（４５）を形成し、前記仕切り板
（４４）の前記観察窓側（Ｓ１）にガス注入路（４７）
のガス供給口（４８）を設ける一方、前記仕切り板（４
４）の前記ヒーターランプ側（Ｓ２）に吸引口（８）を
設けてある赤外線高温加熱炉。 - 【請求項２】 前記仕切り板（４４）を介して前記密閉
室（７）を分割させるように前記炉本体（２）は少なく
とも二つの分割体（３，４）に分割可能であり、この仕
切り板（４４）が交換可能である請求項１に記載の赤外
線高温加熱炉。 - 【請求項３】 前記設置部（９）が直接通電ヒーター
（１１）により加熱されるものである請求項１又は２に
記載の赤外線高温加熱炉。 - 【請求項４】 前記ヒーターランプ（２０）が前記楕円
の長軸方向（ＬＤ）に延びるガラス管で構成されたラン
プハウス（２４）に覆われると共にこのランプハウス
（２４）の排出管（２５）が前記楕円の短軸方向（Ｓ
Ｄ）に延びて外部に連通し、前記ヒーターランプ（２
０）はこのランプの端子（２３）側から前記ランプハウ
ス（２４）内に供給され且つ前記排出管（２５）から排
気される冷却空気より冷却されるものである請求項１〜
３のいずれかに記載の赤外線高温加熱炉。 - 【請求項５】 前記排出管（２５）と前記端子（２３）
との間で前記密閉室（７）を分割させるように前記炉本
体（２）は少なくとも二つの分割体（４，５）に分割可
能であり、前記二つの分割体（４，５）を前記排出管
（２５）の長手方向に沿って相対移動させることで前記
排出管（２５）を前記分割体（４）から分離させること
が可能である請求項４に記載の赤外線高温加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173739A JP4712226B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 赤外線高温加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173739A JP4712226B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 赤外線高温加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002365249A true JP2002365249A (ja) | 2002-12-18 |
| JP4712226B2 JP4712226B2 (ja) | 2011-06-29 |
Family
ID=19015148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001173739A Expired - Lifetime JP4712226B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 赤外線高温加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4712226B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007023691A1 (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 反射体および当該反射体を備えた装置 |
| CN102873058A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-16 | 贵州建新南海科技股份有限公司 | 蓝宝石单晶炉测温仪观察镜片的清扫装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105115903A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 一种灰熔融测试仪的除尘透视镜装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01163594A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-27 | Shinku Riko Kk | 赤外線イメージ加熱による高温観察炉 |
| JPH07209224A (ja) * | 1994-01-26 | 1995-08-11 | Orion Mach Co Ltd | 流体除湿装置の作動監視装置 |
| JP2000019103A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Fuji Electric Co Ltd | 油膜検知装置 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173739A patent/JP4712226B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01163594A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-27 | Shinku Riko Kk | 赤外線イメージ加熱による高温観察炉 |
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| JP2000019103A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Fuji Electric Co Ltd | 油膜検知装置 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2007023691A1 (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 反射体および当該反射体を備えた装置 |
| US8559101B2 (en) | 2005-08-26 | 2013-10-15 | Panasonic Corporation | Reflector and apparatus including the reflector |
| CN102873058A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-16 | 贵州建新南海科技股份有限公司 | 蓝宝石单晶炉测温仪观察镜片的清扫装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4712226B2 (ja) | 2011-06-29 |
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