JPH09257374A

JPH09257374A - 赤外線加熱炉及び熱膨張計

Info

Publication number: JPH09257374A
Application number: JP8093511A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Tsugai; 博道番; Tsugio Itagaki; 次男板垣; Satoshi Nishiguchi; 諭西口; Makoto Kobayashi; 信小林; Masahiro Oki; 政広大木; Ikutake Nemoto; 以久武根本; Kenji Shimada; 賢次島田
Original assignee: SHINKU RIKO KK; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: SHINKU RIKO KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】均一に急速加熱、急速冷却できる赤外線加熱
炉、及び熱膨張計を提供する。【解決手段】内周面が回転楕円鏡面の反射体8₁〜8₃を
三個以上設け、各反射体8₁〜8₃の一方の焦点Q₁〜Q₃にそ
れぞれ点光源5₁〜5₃を配置し、他方の焦点は試料が位置
する共通の焦点Q₀上に配置する。赤外線が試料7に集光
され、急速加熱が可能となる。その際、各反射体8₁〜8₃
のいずれの長軸も同じ直線上には位置しないようにする
と、反射体8₁〜8₃が互いに加熱し合わない。また、各長
軸を、互いに略等角度にしたので、試料7を均一に加熱
できる。点光源5₁〜5₃から試料7に直進する光を妨げな
いようにして冷却パイプ10₁〜10₃を配置し、試料7に冷
却ガスを吹き付けるようにすれば、試料7を均一に冷却
できる。押し棒15で試料7の変位を測定できるようにし
ておくと、精度の良い膨張、冷却曲線が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料を急速加熱で
きる赤外線加熱炉、試料を急速加熱・急速冷却できる赤
外線加熱炉、及びその赤外線加熱炉を用いて試料の膨張
及び収縮を測定する熱膨張計に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、加熱炉には、ニクロム線炉や
白金線炉等の抵抗加熱炉や、高周波加熱炉、赤外線加熱
炉等、種々の種類のものが用いられている。それら加熱
炉のうち、試料の急速加熱に適しているのは、高周波加
熱炉と赤外線加熱炉であると言われている。

【０００３】しかしながら高周波加熱炉では、加熱でき
る試料が鉄鋼試料等の誘導加熱可能な試料に限られてし
まい、電気電導率の高い銅やアルミニウム合金や、逆に
電気電導率がゼロに近いセラミック試料は加熱できない
という欠点がある。それに対して赤外線加熱炉では、加
熱できる試料の種類を選ばないという利点があり、汎用
的な加熱炉として広く使用されるに到っている。そのよ
うな赤外線加熱炉のうちでも試料周囲を覆う回転楕円鏡
面を有し、点光源から射出した赤外線を反射集光して試
料を急速加熱するものが知られている。

【０００４】上記のような従来技術の赤外線加熱炉を、
図面を用いて説明する。図９を参照し、符号１０３は、
その従来技術の赤外線加熱炉であり、二つの反射体１０
８₁、１０８₂を有している。該反射体１０８₁、１０８₂
の内周面は、それぞれ回転楕円面に成形され、赤外線を
反射できるように鏡面加工されており、それらが各々有
する二個の焦点のうち、一方の焦点が共通の焦点Ｐ₀に
位置するようにされ、他方の焦点Ｐ₁、Ｐ₂は、前記共通
の焦点Ｐ₀を中央にして一つの直線１２０上に並ぶよう
にされている。

【０００５】各反射体１０８₁、１０８₂内には、赤外線
ランプ１０４₁、１０４₂がそれぞれ設けられており、各
赤外線ランプ１０４₁、１０４₂が有する点光源１０
５₁、１０５₂は、それぞれ前記焦点Ｐ₁、Ｐ₂上に位置す
るようにされている。

【０００６】この反射体１０８₁、１０８₂には石英管１
０６が挿通されており、支持棒１１８先端に取り付けら
れ、該石英管１０６内部に配置された試料１０７が、前
記共通の焦点Ｐ₀上に位置するようにされている。二つ
の点光源１０５₁、１０５₂から射出された赤外線は反射
体１０８₁、１０８₂によって反射され、試料１０７に集
光されるように構成されている。

【０００７】一般的に赤外線ランプ１０４₁、１０４₂の
熱容量は極めて小さく、また、二つの点光源１０５₁、
１０５₂が射出する赤外線が一つの試料１０７に集光さ
れるので、この赤外線加熱炉１０３では、試料１０７を
急速に高温まで加熱することが可能となっている。

【０００８】このような赤外線加熱炉１０３に、試料１
０７の熱膨張を測定する装置と温度計とを設ければ、急
速加熱させて膨張曲線が得られることから、熱膨張計に
も用いられるようになっている。

【０００９】しかしながら上述したような赤外線加熱炉
１０３においては、試料加熱の均一性をできるだけ向上
させるために、二つの反射体１０８₁、１０８₂を対向し
て配置せざるを得ない。このような配置では、一方の反
射体が他方の反射体を相互に加熱し合うこととなり、互
いに炉の寿命を短くし合うという欠点がある。また、試
料加熱の均一性は向上されていると言っても、試料の、
赤外線の入射方向と、それと直角な方向との温度分布は
必ずしも一致せず、その均熱性は必ずしも現在求められ
ている精度を満足してはいない。

【００１０】他方、試料の熱膨張測定には、図１０に示
した熱膨張計２０２のような、高周波加熱炉を応用した
ものも知られている。この熱膨張計２０２は、チャンバ
ー２０３と、該チャンバー２０３内に配置されたコイル
２０５とを有している。そのコイル２０５の内側には、
コイル状に巻回された冷却パイプ２１０が設けられてお
り、それらの中央には、るつぼ２０６が配置されてい
る。

【００１１】るつぼ２０６内には試料２０７が納められ
ており、チャンバー２０３の上部から押し棒２１５が挿
通され、その下端部は試料２０７の上部に密着され、上
端部は外部に配置された測定器２０９に接続されてお
り、試料２０７の変位を押し棒２１５を介して、測定器
２０９によって測定し、試料２０７の膨張を求めること
ができるように構成されている。また、るつぼ２０６の
底面には、温度計２１６が設けられており、該温度計２
１６によって試料２０７の温度を測定できるように構成
されている。

【００１２】そしてこのような熱膨張計２０２では、コ
イル２０５に高周波電圧を印加して試料２０７を誘導加
熱し、加熱終了後、又は加熱しながら冷却装置２１１に
よって冷却した冷却ガスを冷却パイプ２１０から試料２
０７へ向けて噴出させると、試料２０７の温度と熱膨張
量とを測定することが可能となる。

【００１３】しかしながら、高周波加熱炉を応用した熱
膨張計２０２では、測定できる試料が誘導加熱可能なも
のに限定されてしまう。また、高周波電源を使用するた
め、ノイズ発生源となり、周囲の機械に電磁シールドを
施すことが必要になってしまうという欠点がある。

【００１４】更に、冷却パイプ２１０から試料２０７に
向かって噴出されたガスは、コイル２０５の上下方向の
開口端へ向けてしか逃げることができないので、冷却効
率が低いという問題もあった(一例として、９００℃か
ら２００℃まで冷却する場合、最大冷却速度が２０５℃
／sec)。この場合、チャンバー２０３内を真空排気しよ
うとすると、チャンバー２０３内で放電が生じてしま
い、冷却効率を向上させることが困難であった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたもので、その目的
は、試料の種類を選ばずに均一に急速加熱、又は急速冷
却できる赤外線加熱炉、及びその赤外線加熱炉を用い、
ノイズを発生することなく試料を急加熱し、急冷し、又
は温度制御しながら膨張・収縮曲線を得ることができる
熱膨張計を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、内周面が回転楕円面に成形
され、赤外線を反射できるように鏡面加工された反射体
で試料を加熱する赤外線加熱炉であって、前記反射体が
三個以上設けられ、各反射体がそれぞれ有する二個の焦
点のうち、一方の焦点にはそれぞれ点光源が配置され、
他方の焦点は共通の焦点上に位置するようにされ、前記
各反射体は、その長軸のいずれの二つも同じ直線上には
位置せず、互いに略等角度を成すようにされ、前記共通
の焦点上に試料を配置できるように構成されたことを特
徴とし、

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の赤
外線加熱炉であって、噴出ノズルが設けられ、該噴出ノ
ズルから前記試料に冷却ガスを噴出できるように構成さ
れた冷却パイプを複数本有し、各冷却パイプは、前記各
点光源から前記試料に直進する赤外線を遮らない位置に
配置されたことを特徴とする。

【００１８】また、請求項３記載の発明は、熱膨張計で
あって、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の赤
外線加熱炉内に押し棒が挿入され、その一端が前記試料
に密着され、他端が測定器に接続され、前記試料の温度
変化に伴う前記押し棒の変位を検出し、試料の膨張・収
縮を測定できるように構成されたことを特徴とし、

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の熱
膨張計であって、前記反射体と前記冷却パイプとをそれ
ぞれ三個ずつ有し、前記各反射体の焦点は同一平面内に
位置するように配置され、前記押し棒と前記各冷却パイ
プとは前記平面に対して垂直になるようにされ、前記各
点光源と前記試料とを結ぶ線分と、前記各冷却パイプが
前記平面と交わる点と前記試料とを結ぶ線分とは交互に
位置し、互いに略６０度の角度を成していることを特徴
とする。

【００２０】このような本発明の赤外線加熱炉の構成に
よれば、内周面が回転楕円面に成形され、赤外線を反射
できるように鏡面加工された反射体が三個以上設けら
れ、各反射体の二個の焦点のうち、一方の焦点にそれぞ
れ点光源が配置され、他方の焦点は共通の焦点上に位置
するようにされており、その共通の焦点上に試料を配置
できるように構成されているので、各点光源から射出さ
れた赤外線は反射体で反射され、ほとんどが試料に集光
される。従って、急速加熱、高温加熱が可能となる。

【００２１】その際、各反射体は、その長軸のいずれの
二つも同じ直線上には位置しないようにされているの
で、反射体が互いに加熱し合い、寿命を短くし合うよう
なことはない。更に、各長軸は、互いに略等角度を成す
ようにされているので、試料を均一に加熱することが可
能となっている。

【００２２】このような赤外線加熱炉に、噴出ノズルを
有する冷却パイプを複数本設け、その噴出ノズルから試
料に冷却ガスを噴出して冷却できるように構成する際、
各冷却パイプを、前記各点光源から前記試料に直進する
赤外線を遮らない位置に配置するので、熱効率が向上
し、また、試料の周囲から冷却ガスが吹き付けられるよ
うになるので、冷却効率も向上して都合がよい。

【００２３】また、赤外線加熱炉内に押し棒を挿入し、
その一端を前記試料に密着させ、他端を測定器に接続し
て、試料の温度変化に伴う押し棒の変位を検出するよう
にすれば、急速加熱したときの試料の膨張曲線、または
急速冷却したときの試料の収縮曲線を検出することが可
能となる。

【００２４】特に、赤外線と冷却ガスを試料に同時に照
射すると、試料の温度を制御できるので、所望の温度変
化の際の試料の膨張曲線、または収縮曲線を測定するこ
とが可能となる。

【００２５】このような赤外線による加熱と冷却ガスに
よる冷却とを行う熱膨張計では、空間の使用効率や製造
の容易性との関係から、反射体と前記冷却ガスパイプと
をそれぞれ三個ずつ設け、各反射体の焦点が同一平面内
に位置するようにし、押し棒と各冷却パイプとを前記平
面に対して垂直になるようにし、更に、各点光源と試料
とを結ぶ線分と、各冷却パイプが前記平面と交わる点と
試料とを結ぶ線分とが交互に位置するようにし、且つ互
いに略６０度の角度を成すようにしておくと、加熱効率
と冷却効率を高くしたまま製造コストを低くできて都合
がよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の熱膨張計を、赤外線加熱
炉とともに、図１と、図１のＩ−Ｉ線断面図である図２
と、図２のII−II線拡大断面図である図３とを用いて説
明する。

【００２７】符号２は、本発明の熱膨張計の一例を示し
ており、赤外線加熱炉３と試料管１４とを有している。
赤外線加熱炉３は、反射体８₁〜８₃を有している。各反
射体８₁〜８₃の内周面は回転楕円面に成形にされ、その
表面が金メッキ加工によって鏡面状にされ、赤外線を反
射できるように構成されており、各反射体８₁〜８₃が有
する焦点は、略同じ水平面内に位置するようにされてい
る。

【００２８】各反射体８₁〜８₃は、それらが各々有する
二つ焦点のうち、一方の焦点が共通の焦点Ｑ₀上に位置
するようにされており、他方の焦点Ｑ₁〜Ｑ₃は、前記共
通の焦点Ｑ₀を中心とした正三角形の頂点上に位置する
ようにされている。従って、各反射体８₁〜８₃の長軸
(二つの焦点を結ぶ直線)は、前記共通の焦点Ｑ₀を中心
として、互いに１２０度の角度を成している。

【００２９】前記試料管１４は、赤外線透過率の高い石
英が円筒形状に成形されて構成されており、該試料管１
４は赤外線加熱炉３の中央に鉛直に挿入され、前記共通
の焦点Ｑ₀がその中心軸線上に位置するようにされてい
る。その試料管１４の上端部と下端部には、それぞれ蓋
２１₁、２１₂が設けられ、図示しない真空ポンプによっ
て内部の気体を排気できるように構成されている。

【００３０】上端部の蓋２１₁の中央から、試料管１４
と同じ石英材料が有底円筒形状に成形されて成る支持管
６が鉛直に挿通されており、下端部分が試料管１４内部
に位置するようにされている。その下端部分の側面は、
底面６１を保持できる程度だけ残して切り取られ、それ
によって開口部６０が形成されており、該開口部６０か
ら支持管６内に試料７を入れ、底面６１上に載置させ。
支持管６を上下させると、試料７の中心を前記共通の焦
点Ｑ₀付近に位置させることができるように構成されて
いる。

【００３１】支持管６の上端部分は測定装置３０内に位
置するようにされており、その上端部分の開口部からは
石英製の押し棒１５が挿入され、該押し棒１５の下端先
端部分は試料７の上部表面に当接され、上端部分は支持
管６の上端部分よりも上方に位置し、その上に磁性コア
３１が設けられている。該磁性コア３１周囲にはコイル
３２が固定されており、該コイル３２に接続された電子
回路(図示せず)によって、磁性コア３１の上下方向の移
動を電気的に検出できるように構成されている。また、
支持管６の底面には、図示しない温度計が設けられてお
り、試料７の温度を測定できるように構成されている。

【００３２】なお、支持管６の試料管１４内に位置する
部分にはくぼみ部６２が設けられており、該くぼみ部６
２によって、支持管６に挿入された押し棒１５の横方向
の動きが規制されている。

【００３３】各反射体８₁〜８₃は、その内部に赤外線ラ
ンプ４₁〜４₃(出力１ｋＷ)を有しており、各赤外線ラン
プ４₁〜４₃に設けられた点光源５₁〜５₃は、前記各焦点
Ｑ₁〜Ｑ₃が位置するところに配置されている。これら赤
外線ランプ４₁〜４₃に通電し、各点光源５₁〜５₃を発光
させると赤外線が照射され、各反射体８₁〜８₃で反射さ
れた赤外線が試料７に集光されるので、その試料７を急
速加熱することが可能にされている。

【００３４】また、下端部の蓋２１₂から試料管１４内
部に向け、三本の冷却パイプ１０₁〜１０₃(図１、３で
はそれぞれ冷却パイプ１０₁、１０₃だけを示す)が挿通
され、各冷却パイプ１０₁〜１０₃の上端部分の中心に支
持管６が位置し、各冷却パイプ１０₁〜１０₃は、試料７
とそれぞれ向かい合うようにされている。

【００３５】それら冷却パイプ１０₁〜１０₃は、各点光
源５₁〜５₃から試料７に直進する赤外線を遮らないよう
に、各反射体８₁〜８₃の長軸上で、共通の焦点Ｑ₀を挟
んで、各焦点Ｑ₁〜Ｑ₃の反対側に位置するように配置さ
れている。従って、各冷却パイプ１０₁〜１０₃と前記水
平面との交点と前記共通の焦点Ｑ₀とを結ぶ線分は、前
記各反射体の長軸と交互に位置し、互いに略６０度の角
度を成している。

【００３６】各冷却パイプ１０₁〜１０₃側面のうち、試
料７と対向する位置には、それぞれノズル１８が縦方向
に列設されており、他方、各冷却パイプ１０₁〜１０₃の
先端は閉塞されている。従って、試料管１４外部に配置
された冷却装置１１を起動して、冷却ガスを冷却しなが
ら各冷却パイプ１０₁〜１０₃に圧送すると、ノズル１８
から試料７に向けて噴出され、試料７を急速冷却できる
ように構成されている。その際、試料管１４内を排気す
ると、一層、冷却効率を高めることが可能である。以上
の構成の熱膨張計２を用いた試料７の膨張・収縮の測定
結果を示す。

【００３７】＜温度変化と膨張曲線の実測結果＞試料７
として鉄鋼試料(直径３ｍｍ、長さ１０ｍｍ)を用い、そ
の熱膨張と収縮とを記録した結果を図４のグラフに示
す。横軸は時間(秒)であり、符号ｍ₁は温度変化を示す
温度曲線、符号ｍ₂は膨張量又は収縮量を示す膨張曲線
である。２ペン式のレコーダーを用いて記録したので、
温度曲線ｍ₁は膨張曲線ｍ₂よりも右側にシフトしてい
る。

【００３８】このときは、鉄鋼試料を室温から１１００
℃まで、約１２０℃／秒の昇温速度にて昇温し、最終的
に１２００℃まで加熱した。鉄鋼試料が１２００℃の一
定温度に安定した後、赤外線ランプ４₁〜４₃を消灯し、
冷却パイプ１０₁〜１０₃内に液体窒素により冷却され、
自動弁によって流量制御がされたヘリウムガスを送り込
み、ノズル１８から鉄鋼試料に吹き付けて冷却した。１
２００℃から７００℃までの冷却に要した時間は７秒で
あり、そのときの冷却速度は７０℃／秒であった。

【００３９】温度曲線ｍ₁と膨張曲線ｍ₂とから、加熱時
は９４０℃、１０４０℃の温度において、冷却時は６９
７℃、６５４℃の温度において、鉄鋼試料の相変態が観
察されている。

【００４０】＜最大冷却能力＞同じ鉄鋼試料に対し、液
体窒素で冷却したヘリウムガスを流量制御せずに吹き付
けた(３Ｋｇ／ｃｍ²)。その結果を図５のグラフに示
す。符号ｍ₃の曲線は温度曲線であり、冷却時間と温度
の関係が示されている。１１５０℃から５００℃まで冷
却するのに要した時間は１．２５秒であった。符号ｍ₄
の曲線は、その鉄鋼試料の温度と冷却速度との関係を示
す。最大で９００℃／秒、平均で５２０℃／秒の冷却速
度が得られている。

【００４１】＜温度制御性＞赤外線ランプ４₁〜４₃によ
る加熱と、各冷却パイプ１０₁〜１０₃からのヘリウムガ
ス吹き付けによる冷却とを同時に行って、所望の冷却速
度で試料を冷却した場合を図６のグラフに示す。試料に
は、ニッケル・クロム鋼(直径３ｍｍ、長さ１０ｍｍ)を
用いた。

【００４２】符号ｍ₅は３０℃／秒の冷却速度を得るた
めにプログラミングした温度直線であり、そのプログラ
ミングを実行した結果、実測の温度曲線ｍ₆が得られ
た。プログラミング通りの冷却速度が得られていること
が分かる。このときは符号ｍ₇で示す膨張曲線が得られ
た。

【００４３】＜収縮曲線と連続冷却曲線＞鉄鋼試料を１
０分間９５０℃の温度にしてオーステナイト相に変態さ
せた後、その鉄鋼試料を異なる１０種類の冷却速度で冷
却し、収縮量との関係を測定した。その結果、図７の符
号ｃ₁〜ｃ₁₀で示す１０種類の収縮曲線が得られた。

【００４４】このときの冷却時間と温度との関係を、図
８のグラフに示す。図７の収縮曲線ｃ₁〜ｃ₁₀に対応す
るものを、符号ｃ'₁〜ｃ'₁₀の温度曲線で示す。それら
温度曲線ｃ'₁〜ｃ'₁₀によって得られた鉄鋼試料のビッ
カース硬度は、それぞれ、３３７、２６０、２０６、１
９０、１７３、１５５、１４８、１４６、１４０、１３
７であり、急冷した温度曲線ｃ'₁の場合が最も硬かっ
た。なお、加熱した際は、図７の符号ｈで示した膨張曲
線が得られた。

【００４５】＜本発明の他の実施の形態＞以上は、三個
の反射体８₁〜８₃を用いた場合について説明したが、四
個の反射体を用いる場合には、各反射体の焦点のうち、
一方の焦点を試料が配置される位置にある共通の焦点上
に置き、他の焦点を、前記共通の焦点を中心とする正三
角錐の頂点に位置させ、それぞれに光源を配置すればよ
い。また、五個の反射体を用いる場合には、共通の焦点
を中心として、他の焦点が正五角形の頂点に位置するよ
うに配置すればよい。

【００４６】要するに、本発明の赤外線加熱炉、及びそ
の赤外線加熱炉を用いた熱膨張計は、回転楕円鏡面を有
する反射体を三個以上有し、それらがいずれも対向せ
ず、互いに加熱し合わないように構成されていればよ
い。

【００４７】その場合、赤外線加熱炉内に配置される冷
却パイプは、焦点にある光源から共通の焦点上に配置さ
れた試料へ直進する光を妨げず、試料に均等に冷却ガス
を吹きかけられるものであればよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明の赤外線加熱炉によれば、試料を
急速加熱、または急速冷却することができる。また、高
温に加熱することができる。

【００４９】冷却ガスが試料に均等に吹き付けられるの
で、各ノズルが噴出する冷却ガスが試料に届かなくなる
ことがない。また、冷却パイプが赤外線光路の邪魔にな
らないので加熱効率を低下させることがない。

【００５０】試料を均等に加熱、または冷却できるの
で、試料内の温度分布を均一にでき、従って、精度の良
い膨張・収縮の測定結果を得ることができる。試料の温
度制御性がよいので、正確な膨張、収縮曲線を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の赤外線加熱炉、及び
熱膨張計を説明するための側面図

【図２】そのＩ−Ｉ線断面図

【図３】そのII−II線拡大断面図

【図４】本発明の熱膨張計を用いて測定した鉄鋼試料
の温度変化、及び膨張・収縮曲線を示したグラフ

【図５】本発明の赤外線加熱炉の最大冷却能力を示す
グラフ

【図６】本発明の赤外線加熱炉の温度制御性を示すグ
ラフ

【図７】本発明の熱膨張計を用いて、異なる冷却速度
で試料の収縮を測定した一例のグラフ

【図８】その測定結果を鉄鋼試料の連続冷却曲線(Ｃ.
Ｃ.Ｔ.)で表したグラフ

【図９】従来技術の赤外線加熱炉の一例

【図１０】高周波加熱炉を用いた従来技術の熱膨張計

【符号の説明】２……熱膨張計３……赤外線加熱炉４₁〜４₃…
…赤外線ランプ５₁〜５₃……点光源７……試料８₁〜８₃……
反射体１０₁〜１０₃……冷却パイプ１５……押し棒１
８……噴出ノズルＱ₀……共通の焦点Ｑ₁〜Ｑ₃……焦点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林信茨城県行方郡潮来町潮来649−２ (72)発明者大木政広神奈川県横浜市戸塚区俣野町1358−２ (72)発明者根本以久武神奈川県横浜市港南区野庭町634 野庭団地２−281 (72)発明者島田賢次神奈川県横浜市緑区北八朔町1188−６Ｃ２−１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面が回転楕円面に成形され、赤外線
を反射できるように鏡面加工された反射体で試料を加熱
する赤外線加熱炉であって、前記反射体が三個以上設けられ、各反射体がそれぞれ有する二個の焦点のうち、一方の焦
点にはそれぞれ点光源が配置され、他方の焦点は共通の焦点上に位置するようにされ、前記各反射体は、その長軸のいずれの二つも同じ直線上
には位置せず、互いに略等角度を成すようにされ、前記共通の焦点上に試料を配置できるように構成された
ことを特徴とする赤外線加熱炉。
【請求項２】噴出ノズルが設けられ、該噴出ノズルか
ら前記試料に冷却ガスを噴出できるように構成された冷
却パイプを複数本有し、各冷却パイプは、前記各点光源から前記試料に直進する
赤外線を遮らない位置に配置されたことを特徴とする請
求項１記載の赤外線加熱炉。
【請求項３】請求項１又は請求項２のいずれか１項記
載の赤外線加熱炉内に押し棒が挿入され、その一端が前
記試料に密着され、他端が測定器に接続され、前記試料
の温度変化に伴う前記押し棒の変位を検出し、試料の膨
張・収縮を測定できるように構成されたことを特徴とす
る熱膨張計。
【請求項４】前記反射体と前記冷却パイプとをそれぞ
れ三個ずつ有し、前記各反射体の焦点は同一平面内に位置するようにさ
れ、前記押し棒と前記各冷却パイプとは前記平面に対して垂
直になるように配置され、前記各点光源と前記試料とを結ぶ線分と、前記各冷却パイプが前記平面と交わる点と前記試料とを
結ぶ線分とは交互に位置し、互いに略６０度の角度を成
していることを特徴とする請求項３記載の熱膨張計。