JP2588864Y2 - 水分計用加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、水分計用加熱装置に
関し、特に、被測定物を加熱して、被測定物中の水分を
気化させ、この気化した水分を捕集，計量することで被
測定物中の水分量を測定する水分計用の加熱装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】固化または液体中の水分量を測定する手
段として、ＫＦ法（カールフィッシャー法）が知られて
いる。このＫＦ法は、高精度の水分定量法として、広く
用いられており、各分野における標準法となっている。
ＫＦ法は、ヨウ素，二酸化硫黄，ピリジン，メタノール
を成分とするカールフィッシャー試薬（ＫＦ試薬）が、
水と定量的に反応することを利用する方法である。この
方法では、試薬の力価（Ｈ₂ ０／ｍｌ）を標準物質で標
定しておき、被測定物中に試薬を滴下し、力価を標定し
たＫＦ試薬の平衡滴下量を測定することにより、被測定
物中の水分量を知ることができる。

【０００３】しかしながら、このよう水分量の測定方法
には、取扱に相当な熟練を要し、特殊な試薬やガラス容
器などが必要になるという欠点があった。そこで、近
時、被測定物を加熱して、被測定物中の水分を気化さ
せ、この気化した水分を捕集，計量することで被測定物
中の水分量を測定する水分計が提案されている。ところ
が、このような水分計においても、以下に説明する技術
的課題があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】すなわち、上述した水
分計では、加熱部内に外部からキャリアガスを導入し、
このキャリアガスに被測定物から離脱して気化水分を携
行させ、その後に気化水分を捕集，計量する。このよう
な水分量の測定では、測定精度を確保するために、通
常、加熱部内は外部から遮蔽された状態に保たれる。と
ころが、加熱部内には、被測定物を収納しなければなら
ないので、どうしても開閉可能に構成し、一般的には、
開閉扉が設置されている。

【０００５】しかし、このように開閉扉を設けると、ク
ッション性のあるシール材などを介在させても、加熱部
内が加熱されて乾燥しているので、外部から加熱部内に
外気が侵入し、十分な測定精度が確保できないという問
題があった。本考案は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、測
定精度を向上させることができる水分計用加熱装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、外部からからキャリアガスを導入して被
測定物を加熱して、前記被測定物が有している水分を気
化させて排出し、この気化した水分を捕集，計量する水
分計用の加熱装置において、前記キャリアガスの導入口
と、気化水分を携行するキャリアガスの導出口とを備
え、内部に収納される前記被測定物を加熱する一端が閉
塞された加熱管と、この加熱管の開口端を開閉する扉
と、この扉の内面に設けられ、当該扉の閉止状態で前記
加熱管の開口縁に当接する耐熱性クッション材と、この
クッション材の表面を被う耐熱性であって、かつ、非通
気性のカバーとを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成の水分計用加熱装置によれば、加熱管
の開口端を開閉する扉の内面に、扉の閉止状態で加熱管
の開口縁に当接する耐熱性クッション材と、このクッシ
ョン材の表面を被う耐熱性であって、かつ、非通気性の
カバーとを有しているので、外部から気化水分を保有し
た外気の侵入が、カバーにより阻止される。

【０００８】

【実施例】以下本考案の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１から図６は、本考案に
かかる水分計用加熱装置の一実施例を示している。図１
は、本考案の加熱装置が適用される水分計のキャリアガ
ス系の経路および機能ブロック図であって、同図に示す
水分計は、キャリアガスＡを生成する気体導入部１０
と、この気体導入部１０からのキャリアガスＡを導入し
て被測定物Ｘを加熱する加熱装置１２と、この加熱装置
１２から導出されるキャリアガスＢから気化水分を捕集
する水分収集部１４と、前記水分収集部１４の増加重量
を検出する公知の電磁平衡式天秤ユニット１６とを備え
ている。

【０００９】そして、水分収集部１４の前段に前記キャ
リアガスＢ中の気化水分以外の気化物を吸着除去するフ
ィルター１８が設けられている。気体導入部１０は、空
気ポンプ１０ａと、この空気ポンプ１０ａから供給され
る空気と、外部から供給される乾燥した窒素Ｎ₂ （Ｈｅ
などの不活性ガスであってもよい）とを切換る電磁バル
ブ１０ｂと、この電磁バルブ１０ｂから送出される混合
または単独気体Ｃを乾燥して、キャリアガスＡを生成す
るデシケータユニット１０ｃと、加熱装置１２に供給す
るキャリアガスＡの流量を制御するニードルバルブ１０
ｄと、加熱装置１２に供給するキャリアガスＡの流量を
検出するフローセンサ１０ｅとから構成されている。

【００１０】図２および図３は、加熱装置１２の詳細図
であり、加熱装置１２は、一端が開口した円筒状の加熱
管１２ａを有していて、この加熱管１２ａは、複数の支
持板１２ｂにより支持されている。また、加熱管１２ａ
には、その長手軸方向を略２等分するようにして、加熱
ゾーンａと非加熱ゾーンｂとが設けられていて、加熱ゾ
ーンａに相当する部分に、その外周を被うようにして面
状のヒータ１２ｃが捲回固定されている。

【００１１】さらに、加熱管１２ａの開口端には、角形
の扉受け板１２ｄが固設され、扉受け板１２ｄの下端に
は、加熱管１２ａの開口端を開閉する扉１２ｅが螺着さ
れている。そして、扉１２ｅの内面には、扉１２ｅの閉
止様態で加熱管１２ａの開口端に当接する、例えば、シ
リコンゴムから構成された耐熱性クッション材１２ｆ
と、このクッション材１２ｆの表面を被う耐熱性であっ
て、かつ、非通気性の、例えば、テフロン樹脂から構成
されたカバー１２ｇが貼着されている。

【００１２】加熱管１２ａの加熱ゾーンａの後端側に
は、気体導入部１０のフローセンサ１０ｅと連通するキ
ャリアガスＡの導入口１２ｈが設けられているととも
に、加熱管１２ａの非加熱ゾーンの略中央には、加熱管
１２ａを貫通する透孔１２ｉが穿設されており、この透
孔１２ｉにフィルター１８が固設されており、加熱装置
１２から導出されるキャリアガスＢが、フィルター１８
内に導かれる。

【００１３】被測定物Ｘは、キャリア２０内に収納さ
れ、扉１２ｅを開けた状態で、まず、加熱管１２ａの非
加熱ゾーンｂに導入され、扉１２ｅで閉塞した後に、加
熱ゾーンａに移送され、ここでヒータ１２ｃにより熱が
加えられる。キャリア２０は、略長方形に形成されたフ
レーム２０ａと、このフレーム２０ａの短辺側に回転可
能に支持された一対の前後ローラ２０ｂ，２０ｃと、前
記フレーム２０ａに外周部が係止され、被測定物Ｘを載
置収納する耐熱性容器２０ｄとから構成されている。

【００１４】キャリア２０のフレーム２０ａと後ローラ
２０ｃは、非磁性材であるステンレスで構成され、前ロ
ーラ２０ｂは、永久磁石から構成されている。このよう
に構成されたキャリア２０の移動機構２２は、加熱管１
２ａの非加熱ゾーンｂの外周に設置された吸引アーム２
２ａと、加熱管１２ａの下方にあって、その長手軸方向
に沿って延びるガイドレール２２ｂと、ガイドレール２
２ｂの下面側に移動自在に装着された可撓性のラック２
２ｃと、このラック２２ｃに噛合するピニオン２２ｄ
と、ピニオン２２ｄを回転駆動するギアードモータ２２
ｅとを有している。

【００１５】吸引アーム２２ａは、略Ｙ字形に形成され
た取付板２２ｆと、取付板２２ｆの先端側内面に固着さ
れたマグネット片２２ｇとを備えていて、取付板２２ｆ
の基部内面側にガイドレール２２ｂとラック２２ｃとが
挿入され、取付板２２ｆの基部がラック２２ｃに固設さ
れている。ガイドレール２２ｂは、加熱装置１２の外周
を被う上下ケース２４，２６の、下ケース２４上に複数
の固定具２２ｈにより支持されている。

【００１６】また、ガイドレール２２ｂの上面側には、
キャリア２０の移動ストロークに対応して、吸引アーム
２２ａの位置を検出する一対のリミットスイッチ２２ｉ
が設置されている。なお、図３において、符号２８で示
した部材は、加熱管１２ａの外周に捲回されたヒータ１
２ｃの外周を被う保護筒である。フィルター１８は、上
端が開口した中空筒状のホルダー１８ａと、このホルダ
ー１８ａの下端中央に突設された中空筒状の挿入部１８
ｂと、ホルダー１８ａ内に収納される吸着剤（図示省
略）、および、ホルダー１８ａの上端に螺着されるキャ
ップ１８ｃとを有している。このように構成されたフィ
ルター１８は、挿入部１８ｂを加熱管１２ａの上部に穿
設された透孔１２ｉ内に挿入し、溶接などにより固設す
ることにより取り付けられる。

【００１７】そして、キャップ１８ｃに設けられた突起
部１８ｄにコネクタ３０を接続することにより、チュー
ブ３２を介してフィルター１８と水分収集部１４とが連
通接続される。以上のように構成されたフィルター１８
では、吸着剤は、被測定物Ｘを加熱した際に、発生する
気化水分以外の気化物を吸着除去するものであって、例
えば、有機物や無機物などによって適宜選択され、例え
ば、活性炭が好適に用いられる。水分収集部１４は、上
記チューブ３２の一端が接続されるセルを備えており、
セル内には、気化水分を捕集する、例えば、分子選択性
のあるゼオライトが充填され、セルは、電磁平衡式の電
子天秤ユニット１６の荷重伝達軸に結合され、水分収集
部１４の荷重が電子天秤ユニット１６に伝達されるよう
になっている。

【００１８】次に、上記構成の水分計で被測定物Ｘの水
分量を測定する場合の操作について説明する。測定に当
たって、まず、被測定物Ｘをキャリア２０内に収納し、
扉１２ｅを開けた状態で、加熱管１２ａの非加熱ゾーン
ｂに導入する。次いで、扉１２ｅで閉塞した後に、ギア
ードモータ２２ｅを駆動すると、ピニオン２２ｄに噛合
したラック２２ｃが加熱管１２ａの加熱ゾーンａ側に移
動する。この移動に伴って吸引アーム２２ａも加熱管１
２ａの加熱ゾーンａ側に移動するが、このときマグネッ
ト片２２ｇがキャリア２０の前ローラ２０ｂを吸引して
いるので、吸引アーム２２ａの移動に伴って、キャリア
２０も加熱管１２ａの加熱ゾーンａ側に移動する。そし
て、キャリア２０が完全に加熱ゾーンａ内に移動される
と、これをリミットスイッチ２２ｉで検出して、ギアー
ドモータ２２ｅの回転駆動が停止される。

【００１９】なお、被測定物Ｘの加熱が終了した場合に
は、上記と逆の操作が行われ、扉１２ｅを開くことによ
り、燃焼した被測定物Ｘの残渣を加熱管１２ａ内から取
り出すことができる。以上の操作と合い前後して、加熱
管１２ａが扉１２ｅで閉止されると、気体導入部１０か
らキャリアガスＡが導入口１２ｈを介して加熱管１２ａ
内に導入され、加熱管１２ａ内の空気がキャリアガスＡ
に完全に置換されると、ヒータ１２ｃに通電して、被測
定物Ｘが加熱される。

【００２０】この加熱により被測定物Ｘから離脱した気
化水分を含む気化物は、キャリアガスＡに携行されキャ
リアガスＢとして、フィルター１８に導入され、フィル
ター１８で気化水分以外の気化物が吸着除去された後
に、気化水分のみを携行したキャリアガスが水分収集部
１４内に導入され、その後、気化水分が水分収集部１４
に吸着保持され、このときの水分収集部１４の増加重量
が天秤ユニット１６で計測される。

【００２１】このように水分計での測定過程において、
本実施例の加熱装置１２では、加熱管１２ａの開口端を
開閉する扉１２ｅの内面に、扉１２ｅの閉止状態で加熱
管１２ａの開口縁に当接する耐熱性クッション材１２ｆ
と、このクッション材１２ｆの表面を被う耐熱性であっ
て、かつ、非通気性のカバー１２ｇとが設けられている
ので、加熱管１２ａの内部に気化水分を携行した外気の
侵入が、カバー１２ｆにより阻止され、その結果、水分
計の測定精度が高精度に保たれる。

【００２２】

【考案の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本考案にかかる水分計用加熱装置によれは、外部から水
分計の系内に外気が侵入することが防止されるので、水
分計の測定精度が高精度に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる加熱装置が適用される水分計の
機能構成ブロック図である。

【図２】本考案にかかる加熱装置の斜視図である。

【図３】本考案にかかる加熱装置の断面図である。

【図４】本考案にかかる加熱装置で用いられる移動機構
の斜視図である。

【図５】図４の要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 気体導入部 １２ 加熱装置 １２ａ 加熱管 １２ｂ 支持板 １２ｃ ヒータ １２ｄ 扉受け板 １２ｅ 扉 １２ｆ クッション材 １２ｇ カバー １２ｈ 導入口 １２ｉ 透孔 １４ 水分収集部 １６ 天秤ユニット １８ フィルター Ａ キャリアガス Ｂ キャリアガス Ｃ 混合気体 Ｘ 被測定物

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からからキャリアガスを導入して被
   測定物を加熱して、前記被測定物が有している水分を気
   化させて排出し、この気化した水分を捕集，計量する水
   分計用の加熱装置において、 前記キャリアガスの導入口と、気化水分を携行するキャ
   リアガスの導出口とを備え、内部に収納される前記被測
   定物を加熱する一端が閉塞された加熱管と、この加熱管
   の開口端を開閉する扉と、この扉の内面に設けられ、当
   該扉の閉止状態で前記加熱管の開口縁に当接する耐熱性
   クッション材と、このクッション材の表面を被う耐熱性
   であって、かつ、非通気性のカバーとを有することを特
   徴とする水分計用加熱装置。