JPS5939672B2 - 赤外線乾燥器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶液試料の濃縮・乾固や固体試料の脱水や器具
の乾燥を清浄な雰囲気中で均一に行なうことができる赤
外線乾燥器に関するものである。

従来の乾燥器には（１）熱風循環方式の乾燥器、（２）
ヒータ内蔵形の壁面加熱方式の乾燥器、（３）赤外線ラ
ンプによる加熱方式の乾燥器などがある。

そして（１）の乾燥器はヒータによシ加熱した空気をシ
ロッコファンなどを用いて、周囲を断熱壁で囲い、小さ
な蒸気抜き穴を設けた試料乾燥室内で循環させる方式の
ものである。

この（１）の乾燥器においては、試料乾燥室の温度分布
は熱風の循環により略均−となるが、被乾燥物が腐食性
ガス、を発生する場合はヒータが露出しているため、こ
のヒータの耐食保護が困難である。

また（２）の乾燥器はヒータにより加熱された壁面の温
度分布が不均一であるため、通常被乾燥物は試料乾燥室
内に設けた棚板に置き、均一に温度上昇した雰囲気空気
により加熱を行なう方式のものである。

この（２）の乾燥器も（１）の乾燥器と同様、均一な温
度分布を得るために周囲を断熱壁で囲い、小さな蒸気抜
き穴を設けた構造となっているため、これらの乾燥器に
おいては、溶液試料すどの被乾燥物から単位時間当たり
発生する蒸気量が多量である場合には、乾燥器内部の圧
力が急激に上昇して危険である。

したがってこの乾燥器は、通常、固体試料の脱水や器具
の乾燥にしか用いられない。

そしてまた（３］の乾燥器は赤外線を直接被乾燥物に照
射して、加熱を行なうものである。

そして赤外線は物体に到達・吸収されて熱に変わるため
、雰囲気空気の流動はあまり被乾燥物の温度上昇・温度
分布の均一性には影響しない。

したがってこの場合は、蒸気抜き穴を大きく取ることが
できるため、溶液試料などの濃縮・乾固に適する。

しかし、赤外線ランプは赤外線照射量が方向により大き
く異なるため、温度分布の均一性に問題があった。

また赤外線ランプと被乾燥物が同室内にあるため、被乾
燥物が腐食性ガス−を発生する場合は、ランプ器具の耐
食保護に問題を有するものであった。

本発明は上言α３）の乾燥器の特長を生かし、がっこの
乾燥器の問題点を解消したもので、以下、その実施例を
添付図面とともに説明する。

第１図において、１は赤外線乾燥器本体で、この本体１
は赤外線ランプ２を設置した熱源室３と、被乾燥物であ
る試料４を収容する試料室５と、試料４を回転させる動
力室６の３つの室から構成されている。

そして赤外線ランプ２から放射される熱線は、透過性が
高く、かつ耐食性のよい物質によ多構成されたスペーサ
７を通して、試料室５内の試＄１４に照射される。

この試ｌ５１４は第３図に示すように試料室５の前面に
設けた開閉扉８から、ターンテーブル等の被乾燥物設置
部９土に設置される。

この被乾燥物設置部９はその中心にシャフト１０が取シ
付けられ、シャフト１０は動力室６内にあるモータ１１
に接続されている。

また各室の内壁・外壁などのすべての壁面材料はステン
レス等の金属であシ、そのすべての表面は耐熱・耐酸性
が高いテフロンなどの樹脂でコーティングされて耐食保
護されている。

さらに熱源室３と試料室５は室内の保温性を高めるため
に二重壁１２ａ。

１２ｂとなっており、その二重壁１２ａ、１２ｂの空間
部にはガラス繊維などの断熱材１３が収容されている。

また試料室５には第２図に示すように、１複数個のガス
流出口１４ａ〜１４ｈが設けられ、かつ熱源室３には第
３図に示すように、後述：する気圧平衡弁１５．１６お
よび電気配線口１７が設けられている。

次に熱源室３と試料室５間のシール構造について第４図
を参照して説明する。

この第４図において、１８．１９は熱源室３の外壁、試
料室５の外壁を囲むアングルで、このアングル１８．１
９は外壁に溶接により取り付けられている。

またスペーサ７は赤外線ランプ２より放射される熱線を
透過し、かつ熱源室３と試料室５を遮蔽するもので、例
えば六弗化テフロン（ＦＥＰ）シート等の耐熱、耐酸性
の高い物質によ多構成されている。

第５図はスペーサ７のないもの、スペーサ７として厚さ
２．３閣の六弗化テフロン（ＦＥＰ）を用いたもの、厚
さ３＋ｍ＋＋の硬質ガラスを用いたもの、および熱源室
３側に位置する厚さ３ｍ１ｌ＋の硬質ガラ。

スと試料室５側に位置する厚さ０．５ ｒｒａｎの六弗
化テ：フロン（ＦＥＰ）とを重ね合わせたものを採用し
表場合における被乾燥物設置部９の温度を示したもので
、これは３７５Ｗの赤外線ランプ２を４個用いて、５０
Ｖの電圧を印加した時の測定結果である。

この測定結果から明らかなように、スペーサ７を設けた
場合の温度は、スペーサ７がない場合に比べ、いずれも
約１５℃低下しているが、この温度であれば、酸や水溶
液の蒸発乾燥温度としては充分である。

またこのスペーサ７は第４図に示すように、シリコンス
ポンジバッキング２０と六弗化テフロン（ＦＥＰ）バッ
キング２１を介して前記熱源室３と試料室５との間に配
設され、かつアングル１８．１９のフランジｉａ’、ｉ
ｓ’をボルト２２とナツト２３により固定することによ
り、熱源室３と試料室５は完全に遮断される。

第６図および第７図は第３図に示す気圧平衡弁１５．１
６を拡大して示したもので、第６図に示す気圧平衡弁１
５は熱源室３内の膨張空気を室外へ流出させるためのも
のであり、テフロン製袋ナツト２４と両端をネジ切りし
たテフロン製パイプ２５を用いて、袋ナツト２４を締め
付けることにヨリ、テフロン製バッキング２６を押しつ
ぶして塵埃流入防止用ガラスフィルタ２７を固定してい
る。

また前記パイプ２５の室外側はテフロンナツト２８を締
め付けることによシニ重壁１２ａ。

１２ｂに固定されている。

ポリプロピレン製の逆止弁２９は前記ナツト２８にねじ
込むことにより固定され、第６図の矢印方向、すなわち
室内から室外方向にのみ空気が通過できるようにしてい
る。

すなわち、熱源室３内の空気は赤外線ランプ２への通電
がなされている場合は、膨張して熱源室３内の気圧を高
めることになるが、逆止弁２９の存在によシ熱源室３内
の膨張空気は逆止弁２９を介して室外に流出して、熱源
室３内の気圧を低下させる。

一方第１図に示す気圧平衡弁１６は電磁弁３０を除いた
他は前記気圧平衡弁１５と同一の構成であるが、逆止弁
３１は、前記逆止弁２９とは逆方向、すなわち室外から
室内方向にのみ空気が通過可能となっている。

また電磁弁３０は赤外線ランプ２と同時に作動するもの
で、赤外線ランプ２への通電中は閉成し、かつ通電を断
つと開成する。

すなわち、熱源室３内の気圧は赤外線ランプ２への通電
を断つと低下するが、この場合、赤外線ランプ２への通
電停止により電磁弁３０が開成するとともに、逆止弁３
１の存在により熱源室３内は外部と連通した状態になる
ため、熱源室３内の気圧は大気圧と同じ気圧に保持され
る。

このように、電磁弁３０と空気の流入方向が異なる２種
の逆止弁２９．３１とを用いることにより、熱源室３は
常に大気圧が保持される。

これによシ、熱源室３内では減圧、加圧による機械的ひ
ずみが生じないため、厚みが薄いスペーサ７の使用が可
能となシ、その結果熱透過性を高めることができるとと
もにシールひずみも生じない。

第８１図は第３図に示す電気配線口１７を示したもので
、この電気配線口１７は樹脂製の袋ナツト３２、バイブ
３３、バッキング３４、ナツト３５により二重壁１２ａ
、１２ｂに固定されている。

なお、パイプ３３内を通っている導線３６はバッキング
３４によりシールされている。

上記構成から明らかなように、熱源室３と試料室５はス
ペーサ７により完全に遮断されているため、乾燥時に被
乾燥物４が腐食性ガスを発生する場合でも、ガスの熱源
室３内への流入は防止され、その結果赤外線ランプ保持
部２ａ〜２ｄは腐食されることがなく、したがって赤外
線ランプ２の通電異常は発生しない。

第９図はテフロン製円盤よりなるターンテーブル等の被
乾燥物設置部９を回転させるためのモータ１１を設置し
た動力室６と、被乾燥物設置部９を設けた試料室５との
間のシール機構を示したもので、被乾燥物設置部９の中
心に取り付けられているテフロンシャフト１０は、耐食
性が高く、かつ機械強度が比較的高い樹脂、例えばテフ
ロン製材質からなるブツシュ３７、上部軸受３８、下部
軸受３９とのすり合わせとなっており、ブツシュ３７は
テフロン製ナツト４０によって試料室５の床中心に設け
た穴４１に固定され、かつ上部軸受３８は動力室６の上
部壁面に、下部軸受３９は動力室６の底部壁面にそれぞ
れテフロンビスで固定されている。

そしてこれらの部材３７．３８゜３９は回転シャフト１
０のすべりを良くシ、回転ブレを防止している。

また動力室６の上部壁面と上部軸受３８間はシール用バ
ッキング４２で、上部軸受３８とシーヤフト１０間はバ
ッキング４３で完全にシールされている。

ここで、バッキング押え４３′はバッキング４３を保持
するためのものであり、ビスにより上部軸受３８に固定
される。

上記構成から明らかなように、動力室６と試料室５間は
気密構造とじているため、動力室６に試料室５で発生す
る腐食性ガスが流入することはなく、したがってモータ
１１が運転異常を起こすことはなへ 第１０図は動力室６内のモータ１１および減速機構部を
示したもので、これはジュラコン製ギヤ４４．４５と減
速機４６とモータ１１からなり、ギヤ４４はシャフト１
０に、またモータ取シ付はアングル４７は動力室６の側
壁にそれぞれ固定されている。

そして上記２つのギヤ４４．４５の歯数の組み合わせに
より任意の回転速度が得られる。

第１１図はターンテーブル等の被乾燥物設置部９を示し
たもので、この被乾燥物設置部９の上には大小２種類の
円形のくぼみ４８．４９を同一円周上に８等分するよう
に設けている。

そしてこの円形のくぼみ３８．４９には大小２種類のビ
ー力が設置でき、とのビー力に被乾燥物を入れる。

また被乾燥物設置部９の下部には、補強のために、中心
を同じくする小円盤５０が上部から６個のテフロン皿ビ
ス５１によシ固定されている。

そしてこの被乾燥物設置部９は第１０図に示すシャフト
１０と連結することにより、前記動力機構により回転駆
動される。

また被乾燥物設置部９上の円形のくぼみ４８．４９の中
心を結ぶ円と前記熱源室３の４個の赤外線ランプ２の中
心を結ぶ円とは、垂直線上に平行移動した円−円上にあ
る。

したがって、被乾燥物設置部９上のくぼみ４８．４９は
赤外線ランプ２と被乾燥物設置部９を結ぶ等距離上を回
転するため、くぼみ４８．４９上に設置する８個の被乾
燥物には等量の熱線が照射されることになり、その結果
均一な温度条件で乾燥が行なえる。

上記実施例から明らかなように本発明の赤外線乾燥器は
次のような種々のすぐれた特長を有する。

（１）熱源室と試料室との境界面を気密構造としている
ため、被乾燥物から腐食性ガスが発生する場合でも赤外
線ランプの保持部が腐食することはなく、したがって赤
外線ランプの通電異常が発生することはない。

また熱源室に気圧平衡弁を設けているため、熱源室の室
内気圧を常に安定した状態に制御することができる。

（２）試料室と動力室との境界面も気密構造としている
ため、被乾燥物から腐食性ガスが発生する場合でも腐食
性ガスがモータを腐食するということはなく、したがっ
てモータの運転異常が発生することはない。

（３）赤外線ランプと被乾燥物設置部との位置関係を配
慮しているため、ターンテーブル等の被乾燥物設置部の
回転により、被乾燥物は均一な温度条件で乾燥が行なえ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す赤外線乾燥器の縦断面
図、第２図は同乾燥器の上面図、第３図は同正面図、第
４図は熱源室と試料室間のシール機構を示す断面図、第
５図は熱源室と試料室間に設置するスペーサの違いによ
る被乾燥物設置上の温度変化を示す図、第６図は熱源室
側壁に設けた気圧平衡弁の断面図、第７図はガス流入防
止用気圧平衡弁の断面図、第８図は熱源室側壁に設けた
電気配線口のシール機構を示す断面図、第９図は試料室
と動力室間のシール機構を示す断面図、第１０図は動力
室におけるモータ取り付は部分を示す概略図、第１１図
は被乾燥物設置部を示したもので、ａは上面図、ｂは側
面図である。 ２・・・赤外線ランプ、３・・・熱源室、４・・・被乾
燥物（試料）、５・・・試料室、６・・・動力室、７・
・・スペーサ、９・・・被乾燥物設置部、１５．１６・
・・気圧平衡弁、２９・・・室外流出用逆止弁、３１・
・・室内流入用逆止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被被乾燥物設置部を有する試別室と、この試別室に
   熱績を照射する赤外線ランプを有する熱源室と、前記被
   乾燥物設置部を回転させるモータを有する動力室とを備
   え、前記試料室と熱源室及び動力室との間の境界部を気
   密構造とし、前記熱源室に、熱源室内の気圧を制御する
   気圧平衡弁を設けた赤外線乾燥器。 ２ 前記気圧平衡弁が、熱源室内の気圧が高くなった時
   その圧力を低下させる室外流出用逆止弁と、熱源室内の
   気圧が低くなった時その圧力を上げる室内流入用逆止弁
   および電磁弁とによシ構成し、前記電磁弁が赤外線ラン
   プの通電により閉成するようにした特許請求の範囲第１
   項記載の赤外線乾燥器。