JPH10246577A - 加熱炉の冷却方法及び装置 - Google Patents
加熱炉の冷却方法及び装置Info
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- JPH10246577A JPH10246577A JP6386097A JP6386097A JPH10246577A JP H10246577 A JPH10246577 A JP H10246577A JP 6386097 A JP6386097 A JP 6386097A JP 6386097 A JP6386097 A JP 6386097A JP H10246577 A JPH10246577 A JP H10246577A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少量の冷却用媒体を用いて加熱炉を効率良
く、従って経済的に冷却できる冷却装置を提供する。 【解決手段】 加熱炉１に冷却用液体窒素（ＬＮ2 ）を
流してそれを冷却する加熱炉の冷却装置において、加熱
炉１のまわりに１次冷却路１７ａを螺旋状に配管し、そ
の１次冷却路１７ａを流れたＬＮ2 を２次冷却路１７ｂ
によって再び加熱炉１へ導き、そして開口１７ｃから加
熱炉１の底面に吹き付ける。１次冷却路１７ａを流れた
ＬＮ2 をそのまま廃棄することなく、再度、加熱炉１に
吹き付けるようにしたので、少量のＬＮ2 で加熱炉１を
効率良く冷却できる。
く、従って経済的に冷却できる冷却装置を提供する。 【解決手段】 加熱炉１に冷却用液体窒素（ＬＮ2 ）を
流してそれを冷却する加熱炉の冷却装置において、加熱
炉１のまわりに１次冷却路１７ａを螺旋状に配管し、そ
の１次冷却路１７ａを流れたＬＮ2 を２次冷却路１７ｂ
によって再び加熱炉１へ導き、そして開口１７ｃから加
熱炉１の底面に吹き付ける。１次冷却路１７ａを流れた
ＬＮ2 をそのまま廃棄することなく、再度、加熱炉１に
吹き付けるようにしたので、少量のＬＮ2 で加熱炉１を
効率良く冷却できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通電によって発熱
するヒータ線その他の加熱用要素によって加熱される加
熱炉を冷却するための冷却方法及びその装置に関する。
するヒータ線その他の加熱用要素によって加熱される加
熱炉を冷却するための冷却方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、種々の産業分野において、種
々の物質を加熱するために加熱炉が用いられている。例
えば、温度を変化させたときに試料の状態がどのように
変化するかを測定する熱分析測定では、試料を加熱炉で
包囲した状態で測定が行われる。また、この種の加熱炉
に関しては、迅速で高精度の温度調節を可能とするため
に加熱炉に冷却装置を付設することがある。従来より広
く用いられる冷却方法では、図３に示すように、被冷却
体である加熱炉５１を低温ジャケット５２で包囲し、液
体窒素（ＬＮ2 ）等の冷却用媒体を矢印Ａで示すように
導入口５３から低温ジャケット５２の内部へ導入して加
熱炉５１のまわりに流し、そして矢印Ｂで示すように排
出口５４から外部へ放出する。
々の物質を加熱するために加熱炉が用いられている。例
えば、温度を変化させたときに試料の状態がどのように
変化するかを測定する熱分析測定では、試料を加熱炉で
包囲した状態で測定が行われる。また、この種の加熱炉
に関しては、迅速で高精度の温度調節を可能とするため
に加熱炉に冷却装置を付設することがある。従来より広
く用いられる冷却方法では、図３に示すように、被冷却
体である加熱炉５１を低温ジャケット５２で包囲し、液
体窒素（ＬＮ2 ）等の冷却用媒体を矢印Ａで示すように
導入口５３から低温ジャケット５２の内部へ導入して加
熱炉５１のまわりに流し、そして矢印Ｂで示すように排
出口５４から外部へ放出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷却方法においては、ＬＮ2 等の冷却用媒体と加熱
炉との間の熱交換が十分に行われず、しかも、冷却能力
を保有した冷却用媒体をそのまま外部へ排出していた。
従って、この従来方法において冷却能力を上げようとす
る場合には、冷却用媒体を多量に流さなければならず、
従って、冷却用媒体の消費量が過剰となって不経済であ
った。
来の冷却方法においては、ＬＮ2 等の冷却用媒体と加熱
炉との間の熱交換が十分に行われず、しかも、冷却能力
を保有した冷却用媒体をそのまま外部へ排出していた。
従って、この従来方法において冷却能力を上げようとす
る場合には、冷却用媒体を多量に流さなければならず、
従って、冷却用媒体の消費量が過剰となって不経済であ
った。
【０００４】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、少量の冷却用媒体を用いて加熱炉を効率
良く冷却でき、従って、一定量の冷却用媒体を用いて長
時間にわたって冷却処理を継続できる、経済的な冷却方
法及び装置を提供することを目的とする。
ものであって、少量の冷却用媒体を用いて加熱炉を効率
良く冷却でき、従って、一定量の冷却用媒体を用いて長
時間にわたって冷却処理を継続できる、経済的な冷却方
法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る加熱炉の冷却方法は、加熱炉に冷却用
媒体を流してそれを冷却する加熱炉の冷却方法におい
て、加熱炉のまわりに流し終えた冷却用媒体を再び加熱
炉まで導いてその加熱炉に吹き付けることを特徴とす
る。
め、本発明に係る加熱炉の冷却方法は、加熱炉に冷却用
媒体を流してそれを冷却する加熱炉の冷却方法におい
て、加熱炉のまわりに流し終えた冷却用媒体を再び加熱
炉まで導いてその加熱炉に吹き付けることを特徴とす
る。
【０００６】また、本発明に係る加熱炉の冷却装置は、
加熱炉に冷却用媒体を流してそれを冷却する加熱炉の冷
却装置において、加熱炉のまわりに配設された１次冷却
路と、１次冷却路を流れた冷却用媒体を加熱炉へ導く２
次冷却路とを有することを特徴とする。
加熱炉に冷却用媒体を流してそれを冷却する加熱炉の冷
却装置において、加熱炉のまわりに配設された１次冷却
路と、１次冷却路を流れた冷却用媒体を加熱炉へ導く２
次冷却路とを有することを特徴とする。
【０００７】上記の冷却方法及び冷却装置によれば、加
熱炉のまわりを流れてそれを冷却した冷却用媒体を再び
加熱炉に吹き付けるので、冷却用媒体を無駄に排出する
ことなく有効に使用できる。従って、少量の冷却用媒体
によって十分な冷却効果が得られる。また、一定量の冷
却用媒体によって長時間にわたって冷却処理を継続でき
る。
熱炉のまわりを流れてそれを冷却した冷却用媒体を再び
加熱炉に吹き付けるので、冷却用媒体を無駄に排出する
ことなく有効に使用できる。従って、少量の冷却用媒体
によって十分な冷却効果が得られる。また、一定量の冷
却用媒体によって長時間にわたって冷却処理を継続でき
る。
【０００８】本発明に係る冷却方法及び冷却装置は、任
意の物質を加熱するための加熱炉を冷却の対象とするこ
とができる。例えば、温度を変化させたときに試料の状
態がどのように変化するかを測定する熱分析測定におい
ては、その測定に供される試料の温度を変化させるため
に試料を加熱炉で包囲して加熱する。本発明に係る冷却
方法及び冷却装置は、そのような熱分析測定に用いられ
る加熱炉を冷却対象とすることができる。なお、熱分析
測定には従来より各種の測定方法が知られており、例え
ば、熱重量測定（ＴＧ：Thermogravimetry）、示差熱分
析（ＤＴＡ：Differential Thermal Analysis）、熱機
械分析（ＴＭＡ：Thermomechanical Analysis）、示差
走査熱量測定（ＤＳＣ： Differential Scanning Calor
imetry）等の測定方法が知られている。本発明に係る冷
却方法及び冷却装置は、それら各種の熱分析測定のいず
れにも適用できる。
意の物質を加熱するための加熱炉を冷却の対象とするこ
とができる。例えば、温度を変化させたときに試料の状
態がどのように変化するかを測定する熱分析測定におい
ては、その測定に供される試料の温度を変化させるため
に試料を加熱炉で包囲して加熱する。本発明に係る冷却
方法及び冷却装置は、そのような熱分析測定に用いられ
る加熱炉を冷却対象とすることができる。なお、熱分析
測定には従来より各種の測定方法が知られており、例え
ば、熱重量測定（ＴＧ：Thermogravimetry）、示差熱分
析（ＤＴＡ：Differential Thermal Analysis）、熱機
械分析（ＴＭＡ：Thermomechanical Analysis）、示差
走査熱量測定（ＤＳＣ： Differential Scanning Calor
imetry）等の測定方法が知られている。本発明に係る冷
却方法及び冷却装置は、それら各種の熱分析測定のいず
れにも適用できる。
【０００９】なお、熱重量測定（ＴＧ）というのは、温
度が変化したときに試料の重量がどのように変化するか
を測定するものであり、一般には、試料を高精度な天秤
に載せた状態でその試料の温度を変化させる。また、示
差熱分析（ＤＴＡ）というのは、試料と標準物質とを同
時に温度変化させて、試料の熱的な反応の際に両者間に
現れる温度差を測定し、その温度差から試料に発生した
熱変化を間接的に測定するものである。また、示差走査
熱量測定（ＤＳＣ）というのは、試料と標準物質とを同
時に温度変化させて、試料の熱的な反応の際に両者間に
現れる熱量の変化を直接に測定するものである。
度が変化したときに試料の重量がどのように変化するか
を測定するものであり、一般には、試料を高精度な天秤
に載せた状態でその試料の温度を変化させる。また、示
差熱分析（ＤＴＡ）というのは、試料と標準物質とを同
時に温度変化させて、試料の熱的な反応の際に両者間に
現れる温度差を測定し、その温度差から試料に発生した
熱変化を間接的に測定するものである。また、示差走査
熱量測定（ＤＳＣ）というのは、試料と標準物質とを同
時に温度変化させて、試料の熱的な反応の際に両者間に
現れる熱量の変化を直接に測定するものである。
【００１０】本発明に係る冷却方法及び冷却装置は、加
熱炉のまわりを流れ終えた冷却用媒体を再び加熱炉へ戻
してそれに吹き付けることを特徴とするが、望ましく
は、先端に向かって細くなる形状の張出し部を加熱炉の
表面部分に形成しておき、その張出し部に冷却用媒体を
吹き付ける。こうすれば、張出し部に吹き付けられた冷
却用媒体はその張出し部に沿って流れながら加熱炉の全
体に広がることができ、その結果、加熱炉の全体をムラ
無く均一に冷却できる。特に、張出し部の張出し形状を
半球形状に設定すれば、冷却用媒体の流れをより一層滑
らかにできる。
熱炉のまわりを流れ終えた冷却用媒体を再び加熱炉へ戻
してそれに吹き付けることを特徴とするが、望ましく
は、先端に向かって細くなる形状の張出し部を加熱炉の
表面部分に形成しておき、その張出し部に冷却用媒体を
吹き付ける。こうすれば、張出し部に吹き付けられた冷
却用媒体はその張出し部に沿って流れながら加熱炉の全
体に広がることができ、その結果、加熱炉の全体をムラ
無く均一に冷却できる。特に、張出し部の張出し形状を
半球形状に設定すれば、冷却用媒体の流れをより一層滑
らかにできる。
【００１１】本発明に係る加熱炉の冷却装置の、より具
体的な構成として、次のような構成、すなわち、加熱炉
を円筒形状に形成し、その加熱炉の側面に沿って１次冷
却路を配設し、そして１次冷却路を流れた冷却用媒体を
２次冷却路によって加熱炉と１次冷却路との間に導くと
いう構成が考えられる。
体的な構成として、次のような構成、すなわち、加熱炉
を円筒形状に形成し、その加熱炉の側面に沿って１次冷
却路を配設し、そして１次冷却路を流れた冷却用媒体を
２次冷却路によって加熱炉と１次冷却路との間に導くと
いう構成が考えられる。
【００１２】また、その他の具体的構成として次の構
成、すなわち、加熱炉を包囲する外管を設け、１次冷却
路をその外管の表面に接触して螺旋状に設け、そして、
２次冷却路によって冷却用媒体を加熱炉と外管との間に
導くという構成が考えられる。さらにその他の構成とし
て、加熱炉を包囲すると共に管壁内に環状の中空領域を
備えた外管を設け、その環状の中空領域を１次冷却路と
して用い、そして、２次冷却路によって冷却用媒体を加
熱炉と外管との間に導くという構成が考えられる。
成、すなわち、加熱炉を包囲する外管を設け、１次冷却
路をその外管の表面に接触して螺旋状に設け、そして、
２次冷却路によって冷却用媒体を加熱炉と外管との間に
導くという構成が考えられる。さらにその他の構成とし
て、加熱炉を包囲すると共に管壁内に環状の中空領域を
備えた外管を設け、その環状の中空領域を１次冷却路と
して用い、そして、２次冷却路によって冷却用媒体を加
熱炉と外管との間に導くという構成が考えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る加熱炉の冷
却装置の一実施形態を示している。この実施形態は、熱
分析装置、特に熱流束型ＤＳＣ装置に本発明を適用した
場合の実施形態を示している。本発明を詳細に説明する
前に、熱分析装置に関して簡単に説明すれば以下の通り
である。
却装置の一実施形態を示している。この実施形態は、熱
分析装置、特に熱流束型ＤＳＣ装置に本発明を適用した
場合の実施形態を示している。本発明を詳細に説明する
前に、熱分析装置に関して簡単に説明すれば以下の通り
である。
【００１４】熱分析測定方法には、熱重量測定（Ｔ
Ｇ）、示差熱分析（ＤＴＡ）、示差走査熱量測定（ＤＳ
Ｃ）、その他各種の測定方法がある。これらの測定方法
の概要は上述した通りであるが、これらのうち示差走査
熱量測定（ＤＳＣ）に関しては、測定方法の違いによ
り、熱補償型ＤＳＣと熱流束型ＤＳＣの２種類が知られ
ている。熱補償型ＤＳＣは入力補償型ＤＳＣとも呼ばれ
ることがある。また、熱流束型ＤＳＣは定量ＤＴＡとも
呼ばれることがでる。
Ｇ）、示差熱分析（ＤＴＡ）、示差走査熱量測定（ＤＳ
Ｃ）、その他各種の測定方法がある。これらの測定方法
の概要は上述した通りであるが、これらのうち示差走査
熱量測定（ＤＳＣ）に関しては、測定方法の違いによ
り、熱補償型ＤＳＣと熱流束型ＤＳＣの２種類が知られ
ている。熱補償型ＤＳＣは入力補償型ＤＳＣとも呼ばれ
ることがある。また、熱流束型ＤＳＣは定量ＤＴＡとも
呼ばれることがでる。
【００１５】熱補償型ＤＳＣでは、測定試料及び標準物
質の温度を所定のプログラムに従って変化させ、そのと
きに生じる測定試料と標準物質との間の温度差が０（ゼ
ロ）になるように測定試料又は標準物質に熱量すなわち
エネルギ−を供給し、そのエネルギーの温度差又は時間
に対する変化を測定する。一方、熱流束型ＤＳＣでは、
測定試料及び標準物質の温度を所定のプログラムに従っ
て変化させながら、測定試料及び標準物質の両方の表面
温度を測定し、その表面温度の温度差に基づいて、測定
試料と標準物質との間に生じる熱流束の差を求める。
質の温度を所定のプログラムに従って変化させ、そのと
きに生じる測定試料と標準物質との間の温度差が０（ゼ
ロ）になるように測定試料又は標準物質に熱量すなわち
エネルギ−を供給し、そのエネルギーの温度差又は時間
に対する変化を測定する。一方、熱流束型ＤＳＣでは、
測定試料及び標準物質の温度を所定のプログラムに従っ
て変化させながら、測定試料及び標準物質の両方の表面
温度を測定し、その表面温度の温度差に基づいて、測定
試料と標準物質との間に生じる熱流束の差を求める。
【００１６】熱補償型ＤＳＣと熱流束型ＤＳＣとの間で
は、熱補償型ＤＳＣが直接に熱量を測定するのに対し
て、熱流束型ＤＳＣが測定試料と標準物質との間に生じ
る表面温度差に基づいて間接的に熱量を測定するという
点において相違がある。また、一般的な示差熱分析（Ｄ
ＴＡ）と熱流束型ＤＳＣ（すなわち、定量ＤＴＡ）との
間では、一般的な示差熱分析（ＤＴＡ）が熱電対等とい
った検温装置の測温点を試料及び標準物質の内部へ挿入
して試料等の内部温度を直接測定するのに対して、定量
ＤＴＡが試料等の外部に測温点を置いて試料等の表面温
度を測定するという点において相違がある。
は、熱補償型ＤＳＣが直接に熱量を測定するのに対し
て、熱流束型ＤＳＣが測定試料と標準物質との間に生じ
る表面温度差に基づいて間接的に熱量を測定するという
点において相違がある。また、一般的な示差熱分析（Ｄ
ＴＡ）と熱流束型ＤＳＣ（すなわち、定量ＤＴＡ）との
間では、一般的な示差熱分析（ＤＴＡ）が熱電対等とい
った検温装置の測温点を試料及び標準物質の内部へ挿入
して試料等の内部温度を直接測定するのに対して、定量
ＤＴＡが試料等の外部に測温点を置いて試料等の表面温
度を測定するという点において相違がある。
【００１７】本実施形態の熱流束型ＤＳＣ装置は、試料
室Ｒを形成すると共に加熱されて昇温する円筒形状のヒ
ートシンク１１と、その試料室Ｒ内に配置されていて測
定試料Ｓ及び標準物質Ｔを載せると共にヒートシンク１
１からの熱を受けて昇温する感熱板１２とを有する。感
熱板１２の下方には、測定試料Ｓ及び標準物質Ｔと接触
する部分を測温点Ｐとする熱電対９が設けられる。それ
らの熱電対９は温度差測定回路８の入力端子に接続さ
れ、そしてその温度差測定回路８の出力端子は熱量演算
回路７の入力端子に接続される。ヒートシンク１１は円
筒形状の加熱炉１の内部に格納されている。また、その
加熱炉１の外周表面には、電力制御回路１３から給電を
受けるヒータ線６が螺旋状に巻き付けられている。ま
た、加熱炉１はその底部に、半球形状に形成された張出
し部１ａを有している。
室Ｒを形成すると共に加熱されて昇温する円筒形状のヒ
ートシンク１１と、その試料室Ｒ内に配置されていて測
定試料Ｓ及び標準物質Ｔを載せると共にヒートシンク１
１からの熱を受けて昇温する感熱板１２とを有する。感
熱板１２の下方には、測定試料Ｓ及び標準物質Ｔと接触
する部分を測温点Ｐとする熱電対９が設けられる。それ
らの熱電対９は温度差測定回路８の入力端子に接続さ
れ、そしてその温度差測定回路８の出力端子は熱量演算
回路７の入力端子に接続される。ヒートシンク１１は円
筒形状の加熱炉１の内部に格納されている。また、その
加熱炉１の外周表面には、電力制御回路１３から給電を
受けるヒータ線６が螺旋状に巻き付けられている。ま
た、加熱炉１はその底部に、半球形状に形成された張出
し部１ａを有している。
【００１８】加熱炉１を冷却するための冷却装置は、加
熱炉１を格納する円筒形状の外管１４と、その外管１４
の外周表面に螺旋状に巻き付けられた冷媒通路１７とを
有している。冷媒通路１７は液体窒素（ＬＮ2 ）タンク
１６に連結され、そしてその冷媒通路１７の先端部分１
７ｂは、その先端開口１７ｃが加熱炉１の底面の張出し
部１ａに対面するように折り曲げられている。本実施形
態では、冷媒通路１７の螺旋状巻き付け部１７ａによっ
て１次冷却路が構成され、そして冷媒通路１７の先端折
り曲げ部１７ｂによって２次冷却路が構成される。
熱炉１を格納する円筒形状の外管１４と、その外管１４
の外周表面に螺旋状に巻き付けられた冷媒通路１７とを
有している。冷媒通路１７は液体窒素（ＬＮ2 ）タンク
１６に連結され、そしてその冷媒通路１７の先端部分１
７ｂは、その先端開口１７ｃが加熱炉１の底面の張出し
部１ａに対面するように折り曲げられている。本実施形
態では、冷媒通路１７の螺旋状巻き付け部１７ａによっ
て１次冷却路が構成され、そして冷媒通路１７の先端折
り曲げ部１７ｂによって２次冷却路が構成される。
【００１９】本発明に係る熱分析装置は以上のように構
成されているので、電力制御回路１３によってヒータ線
６を通電すると該ヒータ線６が発熱して加熱炉１を加熱
する。また、ＬＮ2 タンク１６から冷媒通路１７へ送り
出されたＬＮ2 は、螺旋状の１次冷却路１７ａに沿って
流れる間に外管１４を冷却し、結果的に、加熱炉１を冷
却する。またさらに、１次冷却路１７ａを流れ終えたＬ
Ｎ2 は、その後、２次冷却路１７ｂを流れた後に先端開
口１７ｃから加熱炉１の底面の張出し部１ａに吹き付け
られる。こうして吹き付けられたＬＮ2 は、加熱炉１の
底面に当たった後、外管１４と加熱炉１との間の環状の
空間に流れ込んで上方へ流れる。そしてその結果、加熱
炉１が再度そのＬＮ2 によって冷却される。
成されているので、電力制御回路１３によってヒータ線
６を通電すると該ヒータ線６が発熱して加熱炉１を加熱
する。また、ＬＮ2 タンク１６から冷媒通路１７へ送り
出されたＬＮ2 は、螺旋状の１次冷却路１７ａに沿って
流れる間に外管１４を冷却し、結果的に、加熱炉１を冷
却する。またさらに、１次冷却路１７ａを流れ終えたＬ
Ｎ2 は、その後、２次冷却路１７ｂを流れた後に先端開
口１７ｃから加熱炉１の底面の張出し部１ａに吹き付け
られる。こうして吹き付けられたＬＮ2 は、加熱炉１の
底面に当たった後、外管１４と加熱炉１との間の環状の
空間に流れ込んで上方へ流れる。そしてその結果、加熱
炉１が再度そのＬＮ2 によって冷却される。
【００２０】以上のように、加熱炉１を一方で加熱し、
そしてその他方で冷却することにより、その加熱炉１を
迅速で高精度に温度調節できる。なお、加熱炉１の温度
を制御する場合には、加熱炉１の適所に熱電対（図示せ
ず）を設置して、その熱電対によって加熱炉１の温度を
検出する。
そしてその他方で冷却することにより、その加熱炉１を
迅速で高精度に温度調節できる。なお、加熱炉１の温度
を制御する場合には、加熱炉１の適所に熱電対（図示せ
ず）を設置して、その熱電対によって加熱炉１の温度を
検出する。
【００２１】加熱炉１が所定の温度に制御されると、そ
の内部に格納されたヒートシンク１１がそれに追従して
同じ温度に保持され、そしてその温度が感熱板１２を通
して試料Ｓ及び標準物質Ｔへ伝えられ、その結果、それ
らの試料Ｓ及び標準物質Ｔが所定の温度プログラムで温
度制御される。試料Ｓ及び標準物質Ｔの温度が変化する
間、それらの表面温度が熱電対９によって検出される。
温度が変化する間に試料Ｓに熱的変化、例えば融解等が
生じると、熱的に安定である標準物質Ｔとの間で表面温
度に差異が発生し、この差異が温度差測定回路８によっ
て検出され、さらにその温度差に基づいて、熱量演算回
路７によって対応する熱量が演算される。この熱量が、
試料Ｓの熱的変化に伴って生じた熱量変化である。
の内部に格納されたヒートシンク１１がそれに追従して
同じ温度に保持され、そしてその温度が感熱板１２を通
して試料Ｓ及び標準物質Ｔへ伝えられ、その結果、それ
らの試料Ｓ及び標準物質Ｔが所定の温度プログラムで温
度制御される。試料Ｓ及び標準物質Ｔの温度が変化する
間、それらの表面温度が熱電対９によって検出される。
温度が変化する間に試料Ｓに熱的変化、例えば融解等が
生じると、熱的に安定である標準物質Ｔとの間で表面温
度に差異が発生し、この差異が温度差測定回路８によっ
て検出され、さらにその温度差に基づいて、熱量演算回
路７によって対応する熱量が演算される。この熱量が、
試料Ｓの熱的変化に伴って生じた熱量変化である。
【００２２】本実施形態で用いた冷却装置によれば、外
管１４の外周表面に螺旋状に巻き付けた冷媒通路１７に
よって構成される１次冷却路１７ａにＬＮ2 を流すこと
によって加熱炉１を１次的に冷却し、さらにその後、２
次冷却路１７ｂ及び先端開口１７ｃを通してＬＮ2 を加
熱炉１の底面に吹き付けることによって加熱炉１を２次
的に冷却する。このように本実施形態では、１次冷却に
供したＬＮ2 をただ単純に廃棄するのではなくて、２次
冷却路１７ｂを通して再び冷却処理に供するようにした
ので、少量のＬＮ2 を用いて加熱炉１を効率良く冷却で
き、よって、非常に経済的である。また、ＬＮ2 タンク
１６に貯留できるＬＮ2 の量が一定量に限られる場合で
も、そのＬＮ2 を用いて長時間にわたって冷却処理を継
続できる。また、２次冷却路１７ｂは、半球形状の張出
し部１ａにＬＮ2 を吹き付けるので、吹き付けられたＬ
Ｎ2 は加熱炉１の全体に均一に広がることができ、よっ
て、加熱炉１の全体を均一に冷却できる。
管１４の外周表面に螺旋状に巻き付けた冷媒通路１７に
よって構成される１次冷却路１７ａにＬＮ2 を流すこと
によって加熱炉１を１次的に冷却し、さらにその後、２
次冷却路１７ｂ及び先端開口１７ｃを通してＬＮ2 を加
熱炉１の底面に吹き付けることによって加熱炉１を２次
的に冷却する。このように本実施形態では、１次冷却に
供したＬＮ2 をただ単純に廃棄するのではなくて、２次
冷却路１７ｂを通して再び冷却処理に供するようにした
ので、少量のＬＮ2 を用いて加熱炉１を効率良く冷却で
き、よって、非常に経済的である。また、ＬＮ2 タンク
１６に貯留できるＬＮ2 の量が一定量に限られる場合で
も、そのＬＮ2 を用いて長時間にわたって冷却処理を継
続できる。また、２次冷却路１７ｂは、半球形状の張出
し部１ａにＬＮ2 を吹き付けるので、吹き付けられたＬ
Ｎ2 は加熱炉１の全体に均一に広がることができ、よっ
て、加熱炉１の全体を均一に冷却できる。
【００２３】図２は、本発明に係る加熱炉の冷却装置の
他の一実施形態を示している。この実施形態が図１に示
した先の実施形態と異なる点は、外管１４の外周表面に
冷媒通路１７を螺旋状に巻き付けて１次冷却路１７ａを
形成するのに代えて、外管２４の管壁内に加熱炉１を取
り囲む環状の中空領域２５を設け、その中空領域２５を
１次冷却路として用いることである。すなわち、ＬＮ2
タンク１６から冷媒通路１７へ送り出されたＬＮ2 は、
中空領域２５の内部を循環して加熱炉１を１次的に冷却
した後に、２次冷却路１７ｂ及び先端開口１７ｃを通過
して加熱炉１の底面の張出し部１ａに吹き付けられて加
熱炉１を２次的に冷却する。この実施形態によっても、
少量のＬＮ2 を用いて加熱炉１を効率良く冷却できる。
他の一実施形態を示している。この実施形態が図１に示
した先の実施形態と異なる点は、外管１４の外周表面に
冷媒通路１７を螺旋状に巻き付けて１次冷却路１７ａを
形成するのに代えて、外管２４の管壁内に加熱炉１を取
り囲む環状の中空領域２５を設け、その中空領域２５を
１次冷却路として用いることである。すなわち、ＬＮ2
タンク１６から冷媒通路１７へ送り出されたＬＮ2 は、
中空領域２５の内部を循環して加熱炉１を１次的に冷却
した後に、２次冷却路１７ｂ及び先端開口１７ｃを通過
して加熱炉１の底面の張出し部１ａに吹き付けられて加
熱炉１を２次的に冷却する。この実施形態によっても、
少量のＬＮ2 を用いて加熱炉１を効率良く冷却できる。
【００２４】以上、好ましい実施形態に基づいて本発明
を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるもの
ではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に
改変できる。例えば、上記の実施形態では本発明に係る
加熱炉の冷却方法及び冷却装置を熱流束型ＤＳＣに適用
したが、本発明はその他の熱分析装置、例えば、熱補償
型ＤＳＣ、熱機械分析（ＴＭＡ）、示差熱分析（ＤＴ
Ａ）、熱重量測定（ＴＧ）等に適用できる。また、熱分
析装置以外の任意の装置であってもそれが加熱炉を利用
するものであれば、そのような装置にも本発明を適用で
きる。また、冷却用媒体はＬＮ2 に限られることはな
く、冷却能力を有する適宜の液体又は気体とすることが
できる。
を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるもの
ではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に
改変できる。例えば、上記の実施形態では本発明に係る
加熱炉の冷却方法及び冷却装置を熱流束型ＤＳＣに適用
したが、本発明はその他の熱分析装置、例えば、熱補償
型ＤＳＣ、熱機械分析（ＴＭＡ）、示差熱分析（ＤＴ
Ａ）、熱重量測定（ＴＧ）等に適用できる。また、熱分
析装置以外の任意の装置であってもそれが加熱炉を利用
するものであれば、そのような装置にも本発明を適用で
きる。また、冷却用媒体はＬＮ2 に限られることはな
く、冷却能力を有する適宜の液体又は気体とすることが
できる。
【００２５】図１において、外管１４は、２次冷却路１
７ｂの先端開口１７ｃから出たＬＮ2 を加熱炉１の側面
部分に沿って滑らかに流れるように案内することに関し
て有効である。しかしながら、この外管１４は必ずしも
必須の要素ではなく、単に螺旋形状の冷媒通路１７ａを
加熱炉１の側面部分に設置するだけでも良い。
７ｂの先端開口１７ｃから出たＬＮ2 を加熱炉１の側面
部分に沿って滑らかに流れるように案内することに関し
て有効である。しかしながら、この外管１４は必ずしも
必須の要素ではなく、単に螺旋形状の冷媒通路１７ａを
加熱炉１の側面部分に設置するだけでも良い。
【００２６】また、図１又は図２に示した実施形態で
は、加熱炉１の底面部分に半球形状の張出し部１ａを設
け、これにより、２次冷却路１７ｂから出たＬＮ2 を加
熱炉１の全面に滑らかに流すようにした。しかしながら
この張出し部１ａは必ずしも必須の要素ではなく、加熱
炉１の底面を単なる平面形状に形成することもできる。
は、加熱炉１の底面部分に半球形状の張出し部１ａを設
け、これにより、２次冷却路１７ｂから出たＬＮ2 を加
熱炉１の全面に滑らかに流すようにした。しかしながら
この張出し部１ａは必ずしも必須の要素ではなく、加熱
炉１の底面を単なる平面形状に形成することもできる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１記載の加熱炉の冷却方法及び請
求項５記載の加熱炉の冷却装置によれば、加熱炉のまわ
りを流れてそれを冷却した冷却用媒体を再び加熱炉に吹
き付けるので、冷却用媒体を無駄に排出することなく有
効に使用できる。従って、少量の冷却用媒体によって十
分な冷却効果が得られる。また、一定量の冷却用媒体に
よって長時間にわたって冷却処理を継続できる。
求項５記載の加熱炉の冷却装置によれば、加熱炉のまわ
りを流れてそれを冷却した冷却用媒体を再び加熱炉に吹
き付けるので、冷却用媒体を無駄に排出することなく有
効に使用できる。従って、少量の冷却用媒体によって十
分な冷却効果が得られる。また、一定量の冷却用媒体に
よって長時間にわたって冷却処理を継続できる。
【００２８】請求項２記載の加熱炉の冷却方法及び請求
項６記載の加熱炉の冷却装置によれば、加熱炉に吹き付
けられた冷却用媒体を張出し部の作用によってに加熱炉
の全体に滑らかに広げて流すことができる。従って、加
熱炉の全体を均一に冷却できる。
項６記載の加熱炉の冷却装置によれば、加熱炉に吹き付
けられた冷却用媒体を張出し部の作用によってに加熱炉
の全体に滑らかに広げて流すことができる。従って、加
熱炉の全体を均一に冷却できる。
【００２９】請求項３記載の加熱炉の冷却方法及び請求
項７記載の加熱炉の冷却装置によれば、張出し部を半球
形状に形成したので、冷却用媒体の流れをより一層滑ら
かにできる。
項７記載の加熱炉の冷却装置によれば、張出し部を半球
形状に形成したので、冷却用媒体の流れをより一層滑ら
かにできる。
【００３０】請求項４記載の加熱炉の冷却方法及び請求
項１１記載の加熱炉の冷却装置によれば、試料を高精度
に温度調節することを要求される熱分析測定に関して、
その要求を十分に満足できる。
項１１記載の加熱炉の冷却装置によれば、試料を高精度
に温度調節することを要求される熱分析測定に関して、
その要求を十分に満足できる。
【００３１】請求項８記載の加熱炉の冷却装置によれ
ば、加熱炉が円筒形状に形成される場合にその加熱炉を
きわめて効率的に冷却できる。
ば、加熱炉が円筒形状に形成される場合にその加熱炉を
きわめて効率的に冷却できる。
【００３２】請求項９記載の加熱炉の冷却装置によれ
ば、加熱炉を外管で包囲してその外管と加熱炉との間に
冷却用媒体を流すようにしたので、冷却効率が向上す
る。しかも、１次冷却路は外管の表面に螺旋状に設けら
れるので、外管に対する実質的な冷却面積が大きくな
り、よって、この面からも冷却効率が向上する。
ば、加熱炉を外管で包囲してその外管と加熱炉との間に
冷却用媒体を流すようにしたので、冷却効率が向上す
る。しかも、１次冷却路は外管の表面に螺旋状に設けら
れるので、外管に対する実質的な冷却面積が大きくな
り、よって、この面からも冷却効率が向上する。
【００３３】請求項１０記載の加熱炉の冷却装置によれ
ば、螺旋形状の１次冷却路を用いる場合に比べて、外管
のまわりの構成を簡単に形成できる。
ば、螺旋形状の１次冷却路を用いる場合に比べて、外管
のまわりの構成を簡単に形成できる。
【００３４】
【図１】本発明に係る加熱炉の冷却装置の一実施形態を
示す正面断面図である。
示す正面断面図である。
【図２】本発明に係る加熱炉の冷却装置の他の一実施形
態を示す正面断面図である。
態を示す正面断面図である。
【図３】従来の加熱炉の冷却装置の一例を概略的に示す
正面図である。
正面図である。
１ 加熱炉 １ａ 加熱炉の張出し部 ６ ヒータ線 ９ 熱電対 １１ ヒートシンク １２ 感熱板 １４ 外管 １６ 液体窒素（ＬＮ2 ）タンク １７ 冷媒通路 １７ａ １次冷却路 １７ｂ ２次冷却路 １７ｃ ２次冷却路の先端開口 ２４ 外管 ２５ 中空領域 Ｐ 熱電対の測温点 Ｒ 試料室 Ｓ 測定試料 Ｔ 標準物質
Claims (11)
- 【請求項１】 加熱炉に冷却用媒体を流してそれを冷却
する加熱炉の冷却方法において、加熱炉のまわりに流し
終えた冷却用媒体を再び加熱炉まで導いてその加熱炉に
吹き付けることを特徴とする加熱炉の冷却方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の加熱炉の冷却方法におい
て、加熱炉は先端に向かって細くなる形状の張出し部を
有しており、冷却用媒体をその張出し部に吹き付けるこ
とを特徴とする加熱炉の冷却方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の加熱炉の冷却方法におい
て、張出し部は半球形状の張出し部であることを特徴と
する加熱炉の冷却方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちのいずれか
１つに記載の加熱炉の冷却方法において、加熱炉は熱分
析測定に供される試料を加熱するための加熱炉であるこ
とを特徴とする加熱炉の冷却方法。 - 【請求項５】 加熱炉に冷却用媒体を流してそれを冷却
する加熱炉の冷却装置において、加熱炉のまわりに配設
された１次冷却路と、１次冷却路を流れた冷却用媒体を
加熱炉へ導く２次冷却路とを有する加熱炉の冷却装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の加熱炉の冷却装置におい
て、加熱炉は先端に向かって細くなる形状の張出し部を
有しており、２次冷却路は冷却用媒体をその張出し部へ
導くことを特徴とする加熱炉の冷却方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の加熱炉の冷却装置におい
て、張出し部は半球形状の張出し部であることを特徴と
する加熱炉の冷却装置。 - 【請求項８】 請求項５記載の加熱炉の冷却装置におい
て、加熱炉は円筒形状に形成され、１次冷却路は加熱炉
の側面に沿って配設され、そして、２次冷却路は冷却用
媒体を加熱炉と１次冷却路との間に導くことを特徴とす
る加熱炉の冷却装置。 - 【請求項９】 請求項５記載の加熱炉の冷却装置におい
て、加熱炉を包囲する外管を設け、１次冷却路はその外
管の表面に接触して螺旋状に設けられ、そして、２次冷
却路は冷却用媒体を加熱炉と外管との間に導くことを特
徴とする加熱炉の冷却装置。 - 【請求項１０】 請求項５記載の加熱炉の冷却装置にお
いて、加熱炉を包囲すると共に管壁内に環状の中空領域
を備えた外管を設け、その環状の中空領域を１次冷却路
として用い、そして、２次冷却路は冷却用媒体を加熱炉
と外管との間に導くことを特徴とする加熱炉の冷却装
置。 - 【請求項１１】 請求項５から請求項１０記載の加熱炉
の冷却装置において、加熱炉は熱分析測定に供される試
料を加熱するための加熱炉であることを特徴とする加熱
炉の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6386097A JPH10246577A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 加熱炉の冷却方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6386097A JPH10246577A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 加熱炉の冷却方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246577A true JPH10246577A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=13241517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6386097A Pending JPH10246577A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 加熱炉の冷却方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10246577A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6523998B1 (en) | 2001-01-26 | 2003-02-25 | Ta Instruments, Inc. | Thermal analysis assembly with distributed resistance and integral flange for mounting various cooling devices |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP6386097A patent/JPH10246577A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6523998B1 (en) | 2001-01-26 | 2003-02-25 | Ta Instruments, Inc. | Thermal analysis assembly with distributed resistance and integral flange for mounting various cooling devices |
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