JP2021096069A

JP2021096069A - 真空加熱炉

Info

Publication number: JP2021096069A
Application number: JP2021054982A
Authority: JP
Inventors: 橋本　彰; Akira Hashimoto; 彰橋本; 松岡　茂; Shigeru Matsuoka; 茂松岡
Original assignee: SHIMAKAWA SEISAKUSHO KK; Shimakawa Seisakusyo Co Ltd
Current assignee: SHIMAKAWA SEISAKUSHO KK; Shimakawa Seisakusyo Co Ltd
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-06-24
Also published as: JP2019002652A

Abstract

【課題】真空容器内で被処理物を乾燥させるには輻射熱を利用するが、防爆等の観点から、真空容器内および真空容器外に所定温度以上の加熱源を配置できない場合がある。【解決手段】開口を有する真空容器と、前記開口を開閉する扉と、前記真空容器内の雰囲気ガスを排出する真空ポンプと、加熱源に接触して加熱され、前記真空容器内で熱放射する輻射面を有する輻射体とを有し、少なくとも前記輻射体の前記加熱源に接している面と反対の面に形成される輻射面上で、前記加熱源と接触している領域に相当する第１輻射面に高輻射層が形成された真空加熱炉であって、前記加熱源が前記真空容器内に設けられ、前記真空容器の内壁面にも高輻射層が形成されていることを特徴とする真空加熱炉。【選択図】図８

Description

本発明は、真空容器内に収納される被処理物に所定温度以下の加熱源の輻射熱を用いて加熱処理を行う真空加熱炉に関するものである。

真空中で被処理物を加熱する真空加熱処理は、さまざまな分野で利用されている。真空加熱処理においては、加熱する温度は様々であるが、比較的低温で処理する用途もある。例えば、液体を含んだ被処理物を乾燥させる方法として、真空乾燥が知られている。温風乾燥では、表面からの蒸発が主となるため、多孔質状の物質で、内部にまで液が浸透している場合には、乾燥に時間がかかる。このような物質を被処理物として真空乾燥を行うと、短時間で乾燥させることができる。つまり、真空加熱炉は真空乾燥装置としても利用できる。

真空乾燥装置としては、例えば特許文献１がある。特許文献１に係る真空乾燥装置は、真空容器中に垂直回転軸で回転するバスケットが設けられており、被処理物はそのバスケット内に載置される。実際に動作させる際には、被処理物が載置されたバスケットを垂直回転軸周りに回転させ、加熱ランプで輻射加熱を行う。

特許文献１の真空乾燥装置では、蒸発熱による被処理物の温度の低下を防止するために、加熱ランプが設けられている。真空中では、対流による熱の伝導は行えないので、輻射による熱で被処理物を加熱するものである。

一方、特許文献２には、真空装置内で被処理物を載置する試料載置棚に温度調節用流体が流れる流体流路を形成する発明が開示されている。これは試料載置棚と接触する被処理物に、接触による熱伝導で熱を伝えるものである。

特開２００７−１３２５５０号公報特開２０１１−０４３２７５号公報

真空加熱炉内で被処理物を乾燥させると、大気雰囲気下の場合より短時間で乾燥させることができるので、有用に利用できる場合が多い。その際に問題となるのは、上記に示したように、蒸発時の蒸発熱による被処理物の温度低下である。この問題を回避するには、
乾燥処理の間中被処理物を加熱する必要がある。

真空加熱炉内では、空気の対流による熱の移動がほとんどできないので、輻射熱を利用するのは、１つの方法であると言える。この場合、輻射熱は、輻射面の温度に比例する。したがって、所望の輻射熱を得るには、輻射面の温度を上昇させる必要がある。

しかし、防爆の観点若しくは被処理物の温度特性の関係で、真空加熱炉内および真空加熱炉外に所定温度以上の加熱源を配置できない場合もある。

本発明は上記の課題に鑑みて想到されたもので、一定の温度以上の加熱源を用いなくても、真空加熱炉内の被処理物に熱を加え、効果的な真空加熱処理（乾燥を含む）ができる真空加熱炉を提供する。

より具体的に本発明に係る真空加熱炉は、
開口を有する真空容器と、
前記開口を開閉する扉と、
前記真空容器内の雰囲気ガスを排出する真空ポンプと、
加熱源に接触して加熱され、前記真空容器内で熱放射する輻射面を有する輻射体とを有し、
少なくとも前記輻射体の前記加熱源に接している面と反対の面に形成される輻射面上で、
前記加熱源と接触している領域に相当する第１輻射面に高輻射層が形成された真空加熱炉であって、
前記加熱源が前記真空容器内に設けられ、前記真空容器の内壁面にも高輻射層が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る真空加熱炉は、輻射面に高輻射層を形成したので、輻射の効率が高くなり、より効果的な真空加熱処理を行うことができる。

本発明に係る真空加熱炉の外観を示す図である。図１のＡ−Ａ断面を示す図である。加熱源の配置が変った場合の例で、第１輻射面以外の部分にも高輻射層を形成した場合の真空容器の断面図である。加熱源として熱媒流路と熱媒を使用する場合の真空加熱炉の構成を示す図である。熱媒流路の具体例を例示する図である。図４のＢ−Ｂ断面を示す図である。棚を加熱源とした場合の構成を示す真空容器の断面図である。図７に真空容器の内壁面にも高輻射層を形成した場合の真空容器の断面図である。被処理物を、トレイを介して若しくは直接輻射体である棚に載置する場合に載置する面には高輻射層を配置しない場合があることを示す真空容器の断面図である。棚を支持腕にした場合の構成を示す真空容器の断面図である。実施例に用いた場合の真空容器内の構成を示す図である。他の実施例に用いた場合の真空容器内の構成を示す図である。

以下に本発明に係る真空加熱炉について図面および実施例を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態および一実施例を例示するものであり、本発明が以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。

図１には本発明に係る真空加熱炉１の構成を斜視図で示す。また、図２（ａ）には、図１のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）には図２（ａ）の一部拡大図を示す。なお、図２（ａ）には、トレイ５０上に載置された被処理物５２も示してある。トレイ５０の支持方法は特に限定されるものではない。図１を参照して、真空加熱炉１は、真空容器１０と扉１２と、真空ポンプ１４と、加熱源１６を含む。図１では扉１２は開いた状態を示している。

真空容器１０は、ステンレス等の硬度の高い材料で構成される。図２で示すように、真空容器１０の壁１０ａは、１枚の板材として示したが、複数層を有する構成であってもよい。また、壁１０ａの外側にさらに空間を有して第２の壁が存在するような複数壁構造であってもよい。

真空ポンプ１４は、真空容器１０内の雰囲気ガスを排出し、真空容器１０内の圧力を０．１気圧以下にまで低下させることができるものが望ましい。油回転ポンプは好適に利用できる。また必要に応じてクライオポンプ等を併用してもよい。なお、必要に応じて空気以外のガスで真空容器１０内をパージできるガスタンクが真空容器１０に併設されていてもよい。また、真空容器１０内には、必要に応じて熱電対等の温度センサを配置してもよい。

真空容器１０には、開口１０ｏが形成されており、扉１２がこの開口１０ｏを閉じて、真空容器１０の内部１０ｉを密閉する。また、真空容器１０の壁１０ａの外壁面１０ａａに、加熱源１６が配置されている。

加熱源１６に特に限定はなく、電流を流してジュール熱で発熱するもの、配管中を熱媒体（後述する「熱媒１６ｂ」）が流れることで発熱するもの等が好適に利用することができる。図１では、電源１５から電流が流れ、発熱するような加熱源１６を示している。また、図１では、真空容器１０の外壁面１０ａａの側面にだけ加熱源１６を配置しているように示しているが、設置個所は特に限定されるものではない。

ただし、図２（ａ）に示すように、加熱源１６を真空容器１０の対向する壁（ここでは側壁１０Ｌおよび側壁１０Ｒ）に配置すれば、真空容器１０内の被処理物５２は両側から輻射を受けるので、より好適である。また、加熱源１６を配置する壁１０ａは、側面だけでなく、裏面（奥壁１０Ｔ：図１参照）や真空容器１０の上壁１０Ｕおよび下壁１０Ｆおよび扉１２（図１参照）であってもよい。

図２（ｂ）を参照する。図２（ｂ）は、真空容器１０の壁１０ａ（図２（ａ）の側壁１０Ｒ）の一部拡大図である。本発明の真空加熱炉１では、加熱源１６に接触して、熱伝導で温度が上昇し、真空容器１０の内部１０ｉで輻射面２２を有する輻射体２０が設けられる。図１、図２に示すように、真空容器１０の壁１０ａの外壁面１０ａａに加熱源１６を配置した場合、輻射体２０は、壁１０ａ自体となり、輻射面２２は、内壁面１０ａｂとなる。なお、輻射体２０と加熱源１６とが接触している面を熱接触面１８と呼ぶ。

熱接触面１８から真空容器１０の内部１０ｉ側に向かう法線１８ａが輻射面２２上に作る領域を第１輻射面２４と呼ぶ。すなわち、第１輻射面２４は、輻射体２０が加熱源１６に接触している面と反対側の面に形成され、熱接触面１８に相当する領域である。よく知られているように、熱伝導によって運ばれる熱量は距離に反比例して小さくなる。第１輻射面２４は、輻射面２２の中で、加熱源１６から最も近い領域であり、加熱源１６によって、最も熱く加熱され、輻射量が多い領域である。

次に本発明の真空加熱炉１では、少なくとも第１輻射面２４に高輻射層３０が形成される。高輻射層３０とは、熱放射率が高い層である。熱放射率が高い材料としては、シリカ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミナ、アルミニウム、酸化亜鉛といった材料が挙げられる。

高輻射層３０は、これらの材料による層を第１輻射面２４に蒸着若しくはスパッタ法といった真空成膜法で形成したもの若しくは、これらの微粉末を樹脂などと共に塗料化し、塗膜として形成したものを用いることができる。

高輻射層３０は、輻射面２２からの輻射の効率を高める。結果、加熱源１６の温度が高くなくても、真空加熱炉１中の被処理物５２を輻射加熱することができる。より具体的には、防爆安全若しくは被処理物５２の材料特性の関係から加熱源１６を１５０℃以下、より好ましくは１２０℃以下で使用する場合であっても、被処理物５２を乾燥させるだけの十分な熱量を付与することができる。

図３には、高輻射層３０の他の配置例を示す。なお、図３は図２（ａ）と同様に、図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。加熱源１６は上壁１０Ｕおよび下壁１０Ｆにも配置されている。高輻射層３０は第１輻射面２４だけでなく、それ以外の輻射面２２に形成してもよい。

輻射面２２は、加熱源１６によって加熱された輻射体２０の真空容器１０の内部１０ｉ側の内壁面１０ａｂである。したがって、第１輻射面２４以外の部分からも輻射が生じる。そのような部分にも高輻射層３０を配置しておけば、輻射熱を効率的に真空容器１０内の被処理物５２に伝えることができる。例えば図３では、第１輻射面２４に隣接する領域２５にも高輻射層３０が形成されている。

図４には、加熱源１６が熱媒流路１６ａと熱媒１６ｂで構成されている場合を示す。熱媒流路１６ａに熱媒１６ｂを供給するポンプ１７ｐと、熱媒１６ｂを貯留し、温度を調節する貯留タンク１７ｔが備えられる。熱媒１６ｂは、温度を調節された後、貯留タンク１７ｔからポンプ１７ｐで熱媒流路１６ａに送り出される。熱媒流路１６ａを通過した熱媒１６ｂは、再び貯留タンク１７ｔに戻り、再び温度調節され送り出される。すなわち、熱媒１６ｂは、熱媒流路１６ａを循環する。

熱媒流路１６ａは、真空容器１０の側壁１０Ｒ（および１０Ｌ）だけでなく、上壁１０Ｕおよび下壁１０Ｆに取り付けてもよい。なお、図４では、下壁１０Ｆおよび側壁１０Ｌの熱媒流路１６ａは見えない。

図５には、熱媒流路１６ａの具体例を示す。図５（ａ）を参照する。熱媒流路１６ａは、金属製の箱体１６ａａ中に仕切り１６ａｂを設け、熱媒１６ｂの流路を形成したものが例示できる。熱媒１６ｂは、入口１６ａｉから熱媒流路１６ａに流れ込み、出口１６ａｏから抜ける。所定の温度の熱媒１６ｂがこの熱媒流路１６ａ内を流れることで、熱媒流路１６ａ自体が均一に発熱し、加熱源１６となる。

また、図５（ｂ）に示すように、箱体１６ａａの中にパイプ１６ａｐを通し、形成することもできる。箱体１６ａａのパイプ１６ａｐ以外の部分には、熱伝導性の高い物質（熱伝導体１６ｃ）を充填してもよい。すなわち、熱媒流路１６ａと輻射面２２とが直接接触していなくても、熱伝導体１６ｃを介することで熱伝導されて、加熱源１６と輻射面２２は熱伝導によって熱が伝わると解してよい。

また、図５（ｂ）のパイプ１６ａｐだけを真空容器１０の外壁面１０ａａに直接接着（若しくは溶着）してもよい。

図６には、図４のＢ−Ｂ断面を示す。熱媒流路１６ａ自体が加熱源１６となるので、輻射体２０は、真空容器１０の壁１０ａである。輻射面２２は、壁１０ａの内壁面１０ａｂである。なお、高輻射層３０は、第１輻射面２４以外の部分にも形成しているが、少なくとも第１輻射面２４に形成する必要がある。

図７には、真空容器１０内の棚５５内に加熱源１６が配置されている場合の例を示す。加熱源１６の具体的な方法としては、通電によるジュール熱による加熱や、図５で示した加熱源１６のように、熱媒流路１６ａと熱媒１６ｂの組み合わせによるものであってもよい。熱媒１６ｂの供給は図４で示したようにポンプ１７ｐと貯留タンク１７ｔで構成することができる。

棚５５の内部に加熱源１６が配置されており、棚５５自体が輻射体２０となるので、棚５５の上面５５ａ、下面５５ｂ、側面５５ｃが輻射面２２となる。よって、高輻射層３０は、これらの面に施される。なお、棚５５は複数設けられることで、棚５５と棚５５の間に被処理物５２を載置した場合、上下方向からの輻射を受けて、均一に加熱されることができる。

また、真空容器１０内において、輻射面２２とならない部分に高輻射層３０を形成してもよい。図８には、棚５５だけでなく真空容器１０の内壁面１０ａｂにも高輻射層３０が形成されている場合を示す。

本発明に係る真空加熱炉１においては、加熱源１６が真空容器１０内に配置されている場合、真空加熱炉１の内壁面１０ａｂに高輻射層３０を形成してもよい。加熱源１６からの輻射は輻射面２２（棚５５の上面５５ａ、下面５５ｂ、側面５５ｃ）から内壁面１０ａｂに伝わり、輻射によって加熱された内壁面１０ａｂが輻射面になって真空容器１０内の被処理物５２に輻射熱を放射するからである。

このように加熱源１６が配置されておらず、また加熱源１６からも遠く熱伝導の影響をほとんど受けない部分であって、真空容器１０内からの輻射によって加熱され、輻射熱を放出する部分を第２輻射面２６と呼ぶ。ここでは、内壁面１０ａｂが第２輻射面２６である。

図９には、棚５５に、被処理物５２を直接若しくはトレイ５０に入れて載置する場合に棚５５の上面５５ａに高輻射層３０を形成しない場合について示す。なお、トレイ５０は熱伝導性の高い材料で形成されているのが望ましい。

棚５５に被処理物５２を直接若しくはトレイ５０に入れて載置する場合は、被処理物５２と棚５５若しくはトレイ５０と棚５５との接触面（上面５５ａ）には、高輻射層３０を設けない場合があってもよい。被処理物５２と棚５５が直接接触している場合は、接触面（上面５５ａ）からの熱伝導による加熱が効果的になる。

熱放射率が高い材料は熱伝導率は逆に小さくなる傾向にある。したがって、被処理物５２と高輻射層３０で被覆された輻射面２２（棚５５の上面５５ａ）が直接接している場合の、接触面（上面５５ａ）からの伝導熱（熱伝導量）は、高輻射層３０がない場合（直接接触している場合）と比べて、少なくなるからである。

棚５５内に加熱源１６が配置されているので、棚５５自体が輻射体２０となる。つまり、棚５５の上面５５ａは輻射面２２であり、さらに第１輻射面２４でもある。図９で示す実施形態は、第１輻射面２４の全てに高輻射層３０を形成しない形態も本発明の真空加熱炉１は含む点を示している。特に、トレイ５０を介して若しくは直接被処理物５２を載置する面が第１輻射面２４になっている場合は、高輻射層３０が形成されていなくてもよい。なお、図９の場合は、真空容器１０の内壁面１０ａｂには、高輻射層３０が形成されている。

図１０（ａ）には、図９の棚５５が支持腕５６に変わった場合を示す。図１０（ｂ）には支持腕５６の構成を示す。支持腕５６内には、根元５６ｒが真空容器１０の奥面に接続されている。また、外部からの熱媒１６ｂの供給は図４のように構成することができる。

支持腕５６中には、熱媒１６ｂが流れる熱媒流路１６ａが根元５６ｒから先端部５６ｔまでループ状に形成されている。また、熱媒流路１６ａの周囲を熱伝導体１６ｃで充填している。したがって、支持腕５６自体が輻射体２０であり、支持腕５６の周囲の外面５６ａが輻射面２２となる。また、外面５６ａは第１輻射面２４でもある。

なお、支持腕５６の外面５６ａには高輻射層３０が設けられている。また、真空容器１０の内壁面１０ａｂにも高輻射層３０が設けられている。

また、支持腕５６にはトレイ５０を載せて、その上に被処理物５２を載せることもできる。図１０（ｃ）には、トレイ５０と支持腕５６が接する部分の拡大図を示す。図１０（ｃ）に示すように、トレイ５０と支持腕５６の接触する部分５６ｅでは、支持腕５６の外面５６ａには、高輻射層３０が設けられていない。

図９で説明したように、トレイ５０を介して若しくは直接被処理物５２が載置される第１輻射面２４では、高輻射層３０がなくてもよい。トレイ５０に効率的に熱を伝えるためである。

以上のように、本発明に係る真空加熱炉１では、加熱源１６によって加熱され真空容器１０内で輻射面２２となる部分に高輻射層３０を形成することで、低い温度でも真空容器１０内の被処理物５２に輻射熱を与えることができる。

以下に本発明に係る真空加熱炉１の実施例を示す。なお、以下の実施例は加熱源１６の温度が比較的低い場合（真空乾燥処理）の例であるが、加熱源１６の温度が高くなっても本発明に係る高輻射層３０を有する真空加熱炉１の輻射の効率が、高輻射層３０を有しない場合と比較して高い点は同じである。

＜乾燥テスト１＞
図１１に乾燥テスト１で使用した真空加熱炉１の真空容器１０を示す。図１１（ａ）は正面図（扉１２を開いた状態）であり、図１１（ｂ）は側面断面図である。真空容器１０は断面がほぼ正方形をしている。なお、図示していない真空ポンプ１４はロータリーポンプ（油回転真空ポンプ）を接続し、被処理物５２が入っていない状態で、到達圧力が約２０Ｐａである。

真空容器１０内には、干し竿６０が配置されている。また、上壁１０Ｕと左右の側壁１０Ｌ、１０Ｒおよび下壁１０Ｆに加熱源１６を配置した。これらはそれぞれ長方形をした電熱シートである。加熱源１６を真空容器１０の壁１０ａの外面に配置したので、輻射体２０は、各壁１０ａとなり、輻射面２２は、各壁１０ａの内面となる。真空容器１０の各壁１０ａの内面には、高輻射層３０を形成した。

なお、高輻射層３０は、オキモツ株式会社の放熱塗料（ＣＴ−２００）を約５μｍの厚さ（乾燥厚み）に塗布して形成した。したがって、第１輻射面２４以外の輻射面２２にも高輻射層３０が配置されている。なお、比較例として、高輻射層３０を形成していない真空容器も用意した。

なお、被処理物が入っていない状態で、加熱源１６に通電して真空容器１０を加熱すると、真空容器１０の断面における略中心点１０ｃの位置で、扉１２から奥壁１０Ｔに至るまで略同じ温度を示した。つまり、真空容器１０の奥行方向においては、温度勾配は無いとしてよい。また、真空容器１０の中心付近の第１輻射面２４の表面を１００℃に設定した時の略中心点１０ｃでの温度は、高輻射層３０がある場合は８５℃、無い場合は７４℃とおよそ１１℃の違いがあった。また、輻射体２０の表面を７０℃に設定した場合は、高輻射層３０がある場合は５９℃であり、無い場合は４８℃であった。

被処理物５２としてはバスタオル（６０ｃｍ×１２０ｃｍ）に水を含ませ、総重量４００ｇとなるように調製したものを４枚使用した。

バスタオルは、所定量の水を含ませた後、真空加熱炉１中の干し竿６０に掛止させた。常温から設定温度まで第１輻射面２４を昇温させ、設定温度で維持させた。加熱源１６の通電と同時に真空ポンプ１４を運転させた。第１輻射面２４は６℃／分で昇温させ、真空容器１０内の圧力は約１０分で定常状態に達した。

表１には、第１輻射面２４の設定温度を１００℃とし、保持時間を６０分とした場合の実施例（輻射面２２（真空容器１０の内壁面１０ａｂ）に高輻射層３０を形成した場合）および比較例（輻射面２２（真空容器１０の内壁面１０ａｂ）に高輻射層３０が形成されていない場合）の結果を示す。

また、表２には第１輻射面２４の設定温度を７０℃とし、保持時間を９０分とした場合の実施例および比較例の結果を示す。

表１を参照する。４枚のバスタオルは上述したように、テスト前に４００ｇであった。実施例では４枚のバスタオルの平均はテスト後２１０ｇであったが、比較例では３１１ｇであった。すなわち、高輻射層３０を形成した真空乾燥炉では、高輻射層３０を形成していない場合と比較して多くの水分を蒸発させることができた。

次に表２を参照する。表２は第１輻射面２４の設定温度を７０℃とし、９０分間乾燥させた場合の結果である。実施例及び比較例ともに実験前のバスタオルの重量は４００ｇであった。実験後に実施例は４枚のバスタオルの平均が２１０ｇであり、比較例は３１１ｇであった。第１輻射面２４の設定温度は表１の場合よりも低かったが、表１の場合と同様に、高輻射層３０を輻射面２２に形成した実施例の方が形成していない比較例よりも多量の水分を蒸発させることができた。

また、表１の場合よりも設定温度は低かったが、乾燥時間を長くすることで、表１と同様の水分蒸発量を得た。この結果は設定温度を下げても乾燥時間を長くすることで設定温度が高い場合と同じ効果を得ることができるので、真空容器１０内の温度をあまり上げたくない場合に有効な乾燥方法を提供できることを示している。

＜乾燥テスト２＞
図１２には、乾燥テスト２で用いた真空容器１０の図を示す。この真空容器１０には、扉１２から見て、手前と奥にそれぞれ３段のトレイ５０を配置した。手前のトレイ５０の上から順にトレイａ、トレイｂ、トレイｃとし、奥のトレイ５０を上からトレイｄ、トレイｅ、トレイｆとする。それぞれのトレイ５０に乾燥テスト１で用いたものと同じ濡らしたバスタオルを載置して、乾燥テストを行った。なお、乾燥テスト２では、トレイ５０の裏面に高輻射層３０を配置した場合のテストも行った。

表３に輻射面２２に高輻射層３０を形成しなかった場合の結果を示す。また、表４には、輻射面２２に高輻射層３０を形成した場合の結果を示す。さらに、表５には、輻射面２２に高輻射層３０を形成した上に、さらにトレイ５０の裏面にも高輻射層３０を形成した場合の結果を示す。なお、第１輻射面２４の設定温度は１００℃であり、加熱時間は９０分であった。

表３を参照すると、トレイ５０にバスタオルを載置して、単に１００℃９０分の加熱処理を行うと、４００ｇのバスタオルは、６つのトレイ５０の平均で３３９ｇとなった。一方表４を参照し、輻射面２２に高輻射層３０を形成すると、６枚のバスタオルの平均は２６８ｇとなり、高輻射層３０がない場合（表３）と比較して、２倍以上の水分を蒸発させることができた。

また、表５を参照すると、６枚のトレイ５０のバスタオルの平均重量は、２２３ｇとなり、トレイの裏面に高輻射層３０を塗布しなかった場合（表４）と比較し、１．３倍以上の水分量を蒸発させることができた。表５の結果は、高輻射層３０を形成しなかった表３の場合と比較して、およそ３倍近い量の水分を蒸発させることができたことを示している。

次に第１輻射面２４の温度を７０℃に設定し、乾燥時間を１２０分とした場合の結果を表６、表７、表８に示す。高輻射層３０を設けなかった場合（表６）では、６枚のバスタオルの重量の平均は３４５ｇであるの対して、輻射面２２に高輻射層３０を形成した場合（表７）は、２８４ｇとなった。この場合も表３および表４の場合同様、高輻射層３０を形成した場合（表７）は、２倍以上の水分を蒸発させることができた。

また、トレイの裏面にも高輻射層３０を形成した場合（表８）は、６枚のバスタオルの平均重量は２５５ｇとなった。トレイ５０の裏面に高輻射層３０を形成しなかった場合（表７）と比較すると、１．２倍以上（表６と比較すると２．５倍以上）の水分を蒸発させた。

以上のように、真空加熱炉１は、輻射面２２に高輻射層３０を配置することで、輻射熱を増大させることができ、著しい性能向上を見込むことができる。

本発明は真空加熱炉に好適に利用することができ、特に真空内で被処理物を乾燥させる場合であって、加熱源として高い温度を用いることができない場合に有用に利用することができる。

１真空加熱炉
１０真空容器
１０ａ壁
１０ａｂ内壁面
１０ａａ外壁面
１０ｏ開口
１０ｉ内部
１０Ｌ側壁
１０Ｒ側壁
１０Ｕ上壁
１０Ｆ下壁
１０Ｔ奥壁
１０ｃ略中心点
１２扉
１４真空ポンプ
１５電源
１６加熱源
１６ａ熱媒流路
１６ｂ熱媒
１６ａａ箱体
１６ａｂ仕切り
１６ａｉ入口
１６ａｏ出口
１６ａｐパイプ
１６ｃ熱伝導体
１７ｐポンプ
１７ｔ貯留タンク
１８熱接触面
１８ａ法線
２０輻射体
２２輻射面
２４第１輻射面
２５第１輻射面２４に隣接する領域
２６第２輻射面
３０高輻射層
５０トレイ
５２被処理物
５５棚
５５ａ上面
５５ｂ下面
５５ｃ側面
５６支持腕
５６ｒ根元
５６ｔ先端部
５６ａ外面
５６ｅトレイ５０と支持腕５６の接触する部分
６０干し竿

Claims

開口を有する真空容器と、
前記開口を開閉する扉と、
前記真空容器内の雰囲気ガスを排出する真空ポンプと、
加熱源に接触して加熱され、前記真空容器内で熱放射する輻射面を有する輻射体とを有し、
少なくとも前記輻射体の前記加熱源に接している面と反対の面に形成される輻射面上で、
前記加熱源と接触している領域に相当する第１輻射面に高輻射層が形成された真空加熱炉であって、
前記加熱源が前記真空容器内に設けられ、前記真空容器の内壁面にも高輻射層が形成されていることを特徴とする真空加熱炉。
前記真空容器内の前記加熱源に接するトレイを有し、前記加熱源と前記トレイの接触部
には前記第１輻射面に形成される前記高輻射層が形成されていないことを特徴とする請求項１に記載された真空加熱炉。