JPH07294465A - 熱分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱分析装置内の空気の流れを良くし、加熱炉
の冷却を短時間で行うことができるようにする。 【構成】 ブロア装置６から送り出された冷却用空気
は、通風部５を通り直接加熱炉１の下部に当たって冷却
を行う。加熱炉１の下部に当たった冷却用空気は、加熱
炉１と輻射シールド３の側面との間を通過して空気排出
口８より断熱カバー４の方へ向かって吹き出す。この吹
き出した空気は、次に輻射シールド３の側面と断熱カバ
ー４の側面との間を通過し、空気排気口９より外界に排
出される。このようにして、効率の良い冷却が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、示差熱分析（ＤＴ
Ａ）、熱重量測定（ＴＧＡ）、熱機械的分析（ＴＭ
Ａ）、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）などの熱分析装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】熱分析装置では加熱炉内に設置した試料
を１５００℃程度の温度まで加熱させたり、または逆に
高温の状態から冷却を行ったりして試料に生じる熱変化
を分析する。一般にこの種の熱分析装置では加熱炉の外
周に輻射熱を反射する輻射シールドを設け、更に、その
外側に断熱カバーが配置されているのが普通である。

【０００３】そして、加熱のエネルギーロスを小さくす
るため輻射シールドや断熱カバーは厚く、重くして熱容
量が大きくなるように作られており、また、保温を良く
するためこれらシールドやカバーは加熱炉と堅固に一体
化して組み上げられており、加熱炉（炉芯管）を冷却す
る場合は、断熱カバーや輻射シールドの外側から行わな
ければならず、室温近くまで温度を下げるには長時間を
要していた。

【０００４】そこで、図３のような熱分析装置が提案さ
れている。図３は示差熱分析装置の例であり、試料Ｓと
参照試料Ｒが加熱炉３１内の中央部に設置され、加熱炉
３１に巻き回されたヒータ線３２により加熱されて（約
１５００℃程度）試料の熱変化による試料Ｓと参照試料
Ｒの温度差を検出器Ｄにより検出する。

【０００５】加熱炉３１はエネルギーロスを防ぐため、
輻射シールド３３及び断熱カバー３４で囲われている。
通風筒３５とブロア装置との間には隙間３８が設けら
れ、これによって試料加熱中に通風筒３５を伝って加熱
炉３１内の熱がブロア装置３６に達っし、同装置３６が
加熱されるのを防いでいる。

【０００６】加熱炉３１を冷却する場合には、ブロア装
置３６の駆動により通風筒３５を通じて送られる冷却用
空気を、加熱炉３１に直接当てて冷却を行う。

【０００７】また、加熱炉３１に当たった冷却用空気は
加熱炉３１と輻射シールド３３の隙間を通って上部に開
かれた排出口３９を通過し、断熱カバーの排気口４０か
ら外界へ排出される。

【０００８】一方、ブロア装置３６からの冷却用空気の
一部は隙間４１から輻射シールド３３と断熱カバー３４
との間に進入し上部の排気口４０から排出される。

【０００９】このようにして加熱炉の冷却を行うもので
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ブロア装置３
６から噴き出される冷却用空気のほとんどは直進して、
加熱炉３１に当たり、加熱炉３１と輻射シールド３３の
隙間を通って排出口３９、排気口４０から外界へ排出さ
れるので加熱炉３１と輻射シールド３３は冷却される
が、隙間４１から輻射シールド３３と断熱カバー３４と
の間に進入する冷却用空気は非常に少なく、空気の流れ
の方向も定まらないので、加熱された空気が滞留する。

【００１１】また、特に通風筒３５とは反対方向にある
輻射シールド３３と断熱カバー３４との間の空気にはほ
とんど動きがないために、加熱された空気のほとんどが
滞留していた。

【００１２】したがって、滞留した空気や断熱カバーの
余熱により加熱炉の冷却に非常に時間がかかり、試料温
度を下げていく降温分析等が迅速に行えないという問題
があった。

【００１３】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたもので、装置内の空気の流れを良くし、加熱炉の
冷却を短時間で行うことができる熱分析装置を提供する
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱分析装置は、内部に試料が設置される加
熱炉の外側を、例えば下方から冷却用空気を上方へ向か
って流動させ、この空気をシールドの上方に設けた排出
口から断熱カバーとシールドとの間の空間に流出させ、
この間を今度は上方から下方に流動させ断熱カバーの下
方に設けた排気口から排出させるようにしたものであ
る。即ち冷媒をシールドの内外においてＵ字形に循環さ
せることにより、装置内の空気の滞留をなくし、冷却効
果を促進する構造を提供するものである。

【００１５】

【作用】本発明の熱分析装置よれば、上記構造とするこ
とにより装置内で滞留する空気がほとんどなくなり、輻
射シールド、断熱カバー及び加熱炉が効率的に冷却され
る。

【００１６】尚上記構成では加熱炉の外側では空気が下
から上へ、シールドの外側では上から下へと流れるよう
に説明したが、これは逆になるように構成してもよい。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を、以下、図面に基づいて
説明する。

【００１８】図１は本発明を適用した示差熱分析装置の
縦断面概略図、図２はその底面図を示す。なお、図１、
２の同じ部分には同じ番号を付しており、図中の矢印は
冷却用空気の流れを示している。

【００１９】１は加熱炉、２は加熱炉１の炉芯部に巻き
回されたヒータ線、３は輻射シールド、４は断熱カバ
ー、５は冷却用空気を導入する通風部、６はブロア装
置、８は輻射シールド３に設けられた空気排出口、９は
断熱カバー４に設けられた排気口、Ｓは試料、Ｒは測定
温度範囲で熱的変化を起こさない不活性物質からなる参
照試料、１０は熱電対等の検出器Ｄを保持する支持台で
ある。

【００２０】ブロア装置６からの冷却風を導入する通風
部５は冷却風が加熱炉１のなるべく下側に導かれるよう
に設けられ、空気排出口８は輻射シールド３の側面最上
方に、空気排気口９は断熱カバー４の底面または側面最
下方に設けられている。

【００２１】また、通風部５はブロア装置６からの冷却
風が特定方向へ無駄なく流れるように、輻射シールド３
と一体化されるとともに、冷却風の取り入れ口よりも先
の部分は内径を小さくしている。

【００２２】昇温分析を行う場合にはブロア装置６を停
止させておき、ヒータ線２により加熱炉１を加熱し、試
料Ｓに生じる熱変化を検出器Ｄにより試料Ｓと参照試料
Ｒの間の温度差として検出する。

【００２３】一般には室温から１５００℃程度までの範
囲で熱分析が行われる。

【００２４】次に、降温分析を行う場合には、ヒータ線
２に流す電流を切りブロア装置６を駆動させる。ブロア
装置６から送り出された冷却用空気（外界の空気）は、
通風部５を通り直接加熱炉１の下部に当たって冷却を行
う。

【００２５】加熱炉１の下部に当たった冷却用空気は、
次々とブロア装置６から送り出されてくる空気に押され
て加熱炉１と輻射シールド３の側面との間を上向きに通
過して空気排出口８より断熱カバー４の方へ向かって吹
き出す。

【００２６】この吹き出した空気は、次に輻射シールド
３の側面と断熱カバー４の側面との間を下向きに流れ、
空気排気口９より外界に排出される。

【００２７】このように、ブロア装置６からの冷却用空
気は加熱炉１、輻射シールド３、断熱カバー４のほぼ上
から下まで全体を触れて流れて行くので、これらすべて
を冷却することができ、空気の滞留もほとんどないので
迅速に降温分析が行える。

【００２８】以上の実施例では、通風部５を装置の下方
に設けたが、これを上方に設け、輻射シールドの空気排
出口を最下部に、断熱カバーの空気排気口を最上部に設
けても良い。ただしこの場合には上述の実施例に比べて
ブロア装置の冷却用空気の供給出力を大きくする必要が
ある。

【００２９】また、従来例図３はブロア装置からの冷却
用空気の導入部が上記実施例とは異なるものの、この従
来例の断熱カバーの空気排気口を下部に設けるようにし
ても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱分析装
置によれば、装置内の空気の流れが良くなり、滞留する
ことがほとんどなくなるので、加熱炉ばかりでなく、輻
射シールドや断熱カバー等も迅速に冷却することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の熱分析装置の縦断面概略図
である。

【図２】本発明の一実施例の熱分析装置の底面図であ
る。

【図３】従来の熱分析装置の縦断面概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に試料が設置される筒状の加熱炉
   と、その外周を包囲する輻射シールドと、このシールド
   の外周を取り囲む断熱カバーと、この断熱カバー及び輻
   射シールドを貫通して冷却用空気を導入するブロア装置
   とを備えた装置において、 前記輻射シールドの内側から外側への空気排出口と断熱
   カバーの排気口を一方は上部に他方は下部に設けること
   により、冷媒を輻射シールドの内外においてＵ字形に循
   環させることを特徴とする熱分析装置。