JPS607360B2 - 加熱炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は循環気体流を３００ぴＫ程度の極めて高い温度
に加熱するための加熱炉に関するものである。

本発明は主としてノズルから排出される超音速噴流の軸
方向部分を高真空中において抽出かつ伝達させることに
より分子噴流を発生するのに用いられる実験器具に関す
るものである。この目的はより高度の真空が漸進的に得
られる一連の近接室を分離するようにされた適当なダイ
ヤフラムを使用することにより達成される。この型式の
装置において加熱炉を介してノズル内の気体が生ずる温
度は３００Ｋ〜３０００Ｋ程度に連続的に変動し〜 か
くて分子噴流を形成する分子のエネルギーも該温度に比
例して変動する。軽量のキャリア気体（水素及至ヘリウ
ム）を高濃度に含有した混合物の超音速噴流内に自然に
発生する空気力学的加速効果とこの加熱効果を組合わせ
ることにより例えば００＆Ｖ〜４戊Ｖの範囲の運動エネ
ルギーを有する分子光線を発生させることが出来る。こ
の様なエネルギーを有する光線は基礎的並びに応用的研
究諸分野において有用なものである。

即ちこのエネルギー範囲は実際には諸物理化学行程〜励
起行程、イオン化行程「分離行程も気体一団体間の相互
作用行程等において見られるエネルギーレベルである。
上述の加熱炉は又風洞、空力学的レーザ等の研究分野に
おいても用いる事が出来る。従来の技術によれば「循環
気体の加熱は通常タングステンから構成された小さな管
状貯蔵部材を通過する時のジュール効果を利用して行な
われており、該チューブの側壁は加熱抵抗器の作用を行
なっていた。

尚この場合導入気体はチューブ内において連続的に循環
し、ノズルの作用を行なう小さなオリフィスを経て超音
速暖流となって流出する。この型式の装置は種々の不具
合を有している。

即ちまず分子噴流の形成に不可欠のアラィメント（整合
性）が膨脹効果により大中に乱され、その結果ノズルの
排出オリフィスの位置が狂ってしまう。次に該オリフィ
スの寸法は通常気体の特性に応じて装置全体を修整する
こと無く修整してやる必要が往々にして生ずるのにこの
寸法修整が出来ないこと。実際上はタングステンが極め
て脆性に富んでいるために機械的加工が困難であるとい
う理由の故にタングステンチューブに脱着部品を固定す
ることは極めて困難である。更には真空にひかれた管状
貯蔵部材は特に高温度においてはかなり低い値の圧力に
のみ耐えることが出来るＱ従ってこの型式の装置は１び
トールのオーダの極めて高い発生圧力中において作動す
る分子噴流発生装置として用いるのには不適当である。
本発明に係る加熱炉においては気体流の循環作用に対し
て気体出口付近において温度効果とポンプ効果を組合せ
ることが可能であり「かくて絶対温度の平方根に比例す
る噴流速度はかなり増大させることが可能である。

この目的を蓮成す‐るための、本発明の分子噴流を発生
させるための加熱炉は、密封された支持ケーシングと、
該ケーシングの内部に配置された第１端と該ケーシング
の外部に少なくとも１部分が露出されている第２端とを
有する炉組立体とを有し「該炉組立体は「周囲壁と、該
周囲壁内に配置された管状抵抗型式加熱機素と「該周囲
壁と該加熱機素との間に配置されていて該加熱機素を取
囲む少なくとも１つの環状熱的スクリーンとも該支持ケ
ーシングを室温に維持し且つ該管状抵抗型式加熱機素の
末端部を冷却するための冷却用流体循環回路とを含み「
該加熱機素は、第１の気体流路を函成する内側表面を有
する内側チューブと、該内側チューブを取囲んで該内側
チューブとの間に第２の気体流路を画成する外側チュー
ブとを含み、該内側チューブは閉鎖端と該第１の気体流
路に蓮適する閉口端とを有し、該外側チューブは該内側
チューブの閉鎖端と開口端とにそれぞれ隣接して配置さ
れた閉鎖端と閉口端とを有し、該外側チューブの閉口端
は該第２の気体流路に蓮通しており、該内側チューブの
閉鎖端の近くに貫通穴が備えられていて該第１の気体流
路と該第２の気体流路との間を互いに蓮通させており、
また、該外側チューブの開口端を通して該ケーシングの
内部を該第２の気体流路に蓮通させて気体が該ケーシン
グの内部から該第２の気体流路、該貫通穴及び該第１の
気体流路を通って該内側チューブの開□端へ流れるのを
許容する第３の気体流路を備え、気体は該第２及び第１
の気体流路を通過している間に該加熱機素の該内側及び
外側チューブによって加熱されるようになっており、更
に、該ケーシングの外部に露出されている該炉組立体の
該第２端の部分に端部キャップが取付けられており、該
織部キャップには該内側チューブの関口端に対面し且つ
該第１の気体流路に蓮適するオリフィスが穿設されてい
て該オリフィスを通して加熱された気体を分子噴流とし
て排出するようにされており、また、該内側チューブの
閉口端の近くには吸引ポンプ装置が連結されていて、気
体の最も冷却された部分を除去し、それによって最も高
温の噴流を発生させるようになっていることを特徴とす
る。

本発の好ましい実施例によれば電流の帰還作用は地面に
接続された外側加熱機素により行なわれている。

上記管状加熱機素はタングステン、グラフアィトにより
作るか乃至は高融点を有し気体に対し不活性な他の抵抗
機素例えばタンタル、モリブデン、ニオブ、レニウム等
から作ることが出来る。

第１図について言及すると、支持ケーシングが符号１で
示されており「該ケーシング内には符号２によって示さ
れる加熱炉が備えられている。該加熱炉の詳細について
は第２図及び第３図と関連して説明を行なう。該ケーシ
ング１はその図中右側端部において絶縁端部板３によっ
て閉じられており、該板３は炉２の周辺を支持しており
、ケーシング１‘ま又左側端部において管状延長部材４
を備えている。該延長部材４１まケーシングーを収納し
ている真空囲いの壁５と一体になったダクト６中を通過
する様にされている。尚機素５及び６は第１図において
一点鎖線により図式的に例示されている。管状延長部材
４はケーシングーから遠い方の端部において中空スリー
ブ７にしっかり固定されており、このスリーブ７はナッ
ト８を介して上記延長部材の周辺にクランプされている
。上記スリーブ７には閉鎖板９が設けられており、該板
９は電気的絶縁材料より形成されており、ねじＩＱを介
してスリーブにしっかり固定されている。該スリーブの
横壁には閉口亀１が設けられて延長部材４の周辺におい
て加圧気体流を該部材４内に導入せしめ、該気体流をケ
ーシング１内に送り込んでやる作用を行なっている。「
分子噴流」を発生させるための機器に本発明に係る加熱
炉が適用されている上述の例においては上記気体流は純
粋気体か「軽量気体内に希釈された気体か、気体状混合
物である。関口１１を経てスリーブＴ内に導入される上
記気体はかくて延長部材４の内側壁と金属チューブ１３
の間に形成された環状領域１２内を循環することになる
。ここに該チューブ１３は上述の加熱炉の抵抗型式の加
熱機素に必要な電流を供給する役目を有している。付図
の左側に示される如く、チューブ１３はブッシュ１４に
しっかり固定されており「該プッシュは上記板９中を通
過するようにされている。尚該板９によりスリーブ７は
閉じられており、又該スリーブとチユ−ブ１３の間に発
生する可能性のある熱膨脹の差異も該板により吸収され
ている。この吸収作用は実際にはばね機素１５を該板９
とブッシュ１４の環状フラソジ１６の間に設けることに
より実施することが出来る。シール１７を設けることに
より該プッシュ１４はスリーブ７の内部との耐気密性を
損ねう事無〈滑動することが出来る。第二のチューブ１
８がチューブ１３内において同軸的に設けられており、
該チューブ１８内にはサーモカップル試片（第１図には
図示せず）に接続されたケーブル１９が通過している。
尚該サーモカップルは加熱炉に損傷を与える程度に加熱
される危険性のある個所が略２００００を越えない温度
に保持されることをチェックする役目を有している。電
流の供給は被覆導線２川こより行なわれており、該導線
はブッシュ１４の周辺に固定されている。

又ブッシュ１４はチューブ１３と電気的に接触している
。尚該チューブを内部冷却するために該チューブ亀３と
チューブ１８の間には環状領域２１が設けられており、
この領域内にはブッシュ１４上に備えられたホース接続
器２２ａを介して冷却水が循環する様にされており、か
くて冷却水はチューブ１８の接続器２２と反対側端部に
形成されたオリフィス２３を経てチューブ１８の内部へ
と流入し、次にブッシュ１４に向けて還流し第二の接続
器２２ｂを経てチューブ１８から排出される。チューブ
１３と管状延長部材４の間にはリング４ａの如き絶縁リ
ングが設けられており「都村４はケーシングーと共に地
面にアースされているのが好ましい。気体流路は矢印２
００‘こより示されている。第２図には気体を加熱する
ための加熱炉２の構造の詳細や拡大尺度で示されている
。

該加熱炉はグラフアィトチューブ２４からなる抵抗型式
の加熱機素から主として構成されている。尚該チューブ
２４の外部表面にはらせんビード２５が機械加工されて
いる。チューブ２４の外側には第二のグラフアィトチュ
ーブ２６がチューブ２４と同軸状に装着されている。該
第二のチューブ２６の延長部分２７は円錐形状部分２７
ａに終結しており〜該部分２７ａはチューブ２４及び２
６と係合したこれらを部材１３０の円錐状関口１３ａ内
に心合わせしている。尚部材竃３ＯＧまチューブ亀３の
周辺に固定されている。該チューブ？３と同軸的に装着
されたチューブ１８は該都材軍３ｂにしっかり固定され
ている。上記グラフアイトチューブ２４‘まその右側端
部において「小さなグラフアイトチューブ２９の形態を
した鱗方向延長部村を備えた拡大部分２８を設けたヘッ
ドを有している。貫通穴３３がチューブ２４の壁に備え
られており「この貫通穴３３は小さなグラフアィトチュ
ープ２９の反対側の、チューブ２４の端部に配置されて
いる。尚領域３１及び部分３２は貫通穴３３を介して該
チューブの表面を通り互いに導適するようになつている
。本加熱炉は第三の管状機素３４を有しており〜該機素
も又チューブ２４及び２６と同軸関係に配設されている
。

該機素の上記へッド２８から遠い方の延長部分は端部塊
片３５にしっかり固定されており、、該魂片はチューブ
１３及び１８の対応する周辺部を取囲んでいる。チュー
ブ２４及び２６‘こ電流を供給しているチューブ１３と
端部塊片３５の間にはリング３６を装着することにより
電気的絶縁作用が得られている。尚リング３６中には長
手方向の通路３６ａが形成されており、この通路を介し
て気体が加熱炉中に侵入することが出来る。管状機素即
ちチューブ３州こは内側に突出する環状のボス３４ａが
備えられている。実際には気体はオリフィス貴１を経て
環状領域首２内に導入されトケーシング亀内へと通過し
、次にまずオリフィス３６ａを通過し、次いで通路３７
を通過し次にチューブ２６及び３４の間に形成された環
状領域２６ａを充填する。

該気体はチューブ２６の周辺においてらせん領域３１内
に還流し、穴３３を通過」次にチューブ２４を経て再び
領域３２内へと流入し、最後に該チューブ２鷲と接触し
そこから小さなチュ−ブ２９の関口３０を経て流出する
。気体が加熱チューブ２４と接触して循環する際気体が
得た熱がこの地点において頚射及び対流により外部に失
なわれるのを防止するために、本発明に係る加熱炉は熱
的保護装魔を備えているのが好ましい。

かくて織部塊片３５は横方向フランジ板３８もこしつか
り固定されており、該板３８はチューブ２６及び３４に
関して一連の同軸状円筒スクリーン４０，４１，４２，
４３用絶縁支持部材３９を定置する作用を行なっている
。尚該スクリーンも又それらの周辺部において都材３９
と類似の部材４４を介して定置されている。端部スクリ
ーン４３は鞘４５により取囲まれており「該鞘には冷却
水を循環させるようにすることの出釆る連続的らせん通
路を同軸殻４７に対して規定するための外側らせんリプ
亀６を備えた鞘４５によって取囲まれている。殻４７１
ま炉２を閉じている端部板４８を備えており、又パイプ
４９を通している。尚パイプはその１本だけが第２図に
示されており〜他のパイプは第亀図において図式的に示
されている。該パイプは共通取水マニホールド５８に接
続されており「該マニホールドは分岐部材５１を介して
供給回路に接続されている。マニホールド５釘からパイ
プ４９へと取水された水流はフランジ板３姦の後部へと
排出され、次に鞘４７の間に形成されたらせん通路内を
循環し最後に排水分岐管５２を経て最終的に排水される
。加熱炉２全体は最終的には固定ねじ５３によりケーシ
ング川こしつかり固定された端部板３を介して装着され
ており、かくて絶縁スベーサ部材５４及びシール６６，
６６を端部板と水密ケーシングの間に締結してやること
が可能となる。上述の加熱炉の中央部分における熱的ス
クリーンを冷却するばかりでなく加熱機素２４のヘッド
２８を冷却するために本装置は上述の回路とは独立した
第二の冷却回路を有している。

該第二の回路は基本的には閉鎖ケーシング５７から成っ
ており「該ケーシング６７はチューブ３４のボス３４ａ
尊こ接触させられている環状カラー５７ａにより該チュ
ーブに定着されていて、閉鎖ケーシング５７内に環状領
域５８を画成している。該ケーシングの内側領域６川ま
又発生した噴流に対する排出オリフイス６３を備えた端
部キャップ６２によってその範囲を規制されている。冷
却水は取水分岐管６４を介して領域６８へと供給されて
おりｔ排水分岐管Ｓ５を介して排出されている。これら
の一つの冷却回路は第１図に例示される如く加熱炉の外
側において共通の供給及び排水パイプ６６及び６７に接
続されているのが好ましい。該パイプは囲い部村６の外
側においてホースコネクタ６３及び６９に接続されてお
り、該コネク外ま付図に示されていない供給ステーショ
ンに対する接続作用を行なっている。上述の如く加熱チ
ューブ２４及び２６１こ対する電流の供給は被覆導線２
はブッシュ富４及びチューブ亀３により行なわれている
。

かくて電流の帰還は本装置のケーシング１を経て行なわ
れており「特に突起？８を介して鞘４蚤及び殻４７を経
て金属製より導線７富から地面へとアースされている。
符号７２により示された型式の他の接地より導線が供給
パイプ６亀及び６字上に設けられており、より導線７１
は必要とあらばパイプ縞６により担持された結合突起？
３を介し冷却水回路を経て導線７２へと接続されている
。本装置は又符号７４及び７ＳＩこよって示されるサー
モカップル試片を備えている。

これらのサーモカップルは加熱炉に損傷を与えて加熱さ
れる可能性のある地点を略２００００以下の温度に保持
する作用を有している。環状領域５８内に蓮適する関口
８３を有するパイプ８２が備えられていて、パイプ８２
の池端には図示されていないポンプ装置が連結されてい
る。

このポンプ装置が作動されると、チューブ２９から排出
される気体の一部は環状領域５８内に吸引される。かよ
うに「チューブ２９から排出される気体を部分的に環状
領域５８内に吸引することによって、端部キャップ６２
のオリフイス６３を通過する気体の温度はかなり高くな
る（その理由については後述する）。本発明に係る加熱
炉の作動は次の如く行なわれる。

即ち延長部村４とチューブｉ３の間に形成された環状領
域１２を経てケーシング亀内に導入された気体は通路３
４を通ってチューブ２６及び３４‘こよって規定される
領域２６ａ内へと流入し、最初該領域２６ａの外側表面
を通過することにより加熱機素と接触を行ない次いでら
せん領域３１を通過し「最後に穴３３を通った後領域３
２中をらせん領域３１の反対側周辺へと還流する。かく
て高温度に加熱された該気体は小さなチューブ２９の閉
口３０を経てチューブ２４から端部キャップ６２内に形
成されたオリフィス６３を通って流れて行く。ケーシン
グ竃の内部に位置する領域はシール５５及び５６によっ
て得られる気密性の故に気体出口から常に隔離されてい
るということに注意されたい。上述の例においては装置
の取入口及び加熱炉取入口において使用される気体圧力
は略２バールであるが更に高い値とすることも出来る。
導線２８を通って供給される加熱必要電流はブッシュ亀
４からチューブ１３へと伝達され、次に都材１３ａ及び
２７ａの間の接触作用により加熱チューブ２４へと伝達
される。

チューブ２４及び２６の抵抗により該電流は気体が上述
の如く通過しているこれらのチューブに実質的な温度上
昇をもたらしている。電流は「チューブ２４，２６を流
れ「 ２８と３４ａを介してチューブ３４１こ流れ〜次
に鞘亀５及び殻４７を流れ、突起７０を通って導線７１
に流れてアースに到る。一方チューブ官 ８は例えば「
セロロン（Ｃｅｌｏｒｏｎ）」の如き適当な材料からな
るスベーサ部材５６及び「アルトガラス（山ｔｕｇａｓ
ｓ）」から構成された端部板３により地面から絶縁され
ている。熱的スクリーン４０， ４１，４２，４３によ
り加熱チューブ２４及び２６の幅射作用を効果的に防止
することが出来る。これらのスクリーンはモリブデンか
ら形成されているのが好ましくしアルミナから形成され
ている絶縁部材３９及び卑４１こよって適当に心を合せ
られている。加熱炉の諸部品の冷却作用は例示された循
環装置によって行なうことが出来る。即ち第一の循環装
置は中央部分を冷却するためのマニホルド５０及びパイ
プ４９を有しており、第二の循環装置は加熱機素のヘッ
ドを保護する作用をしているケーシング５７により構成
されており〜電流供給チューブ翼３のまわりに設けられ
た第三の循環装置によりこのチューブ１３は領域２１を
介して保護される。種々のサーモカップルを採用するこ
とにより加熱炉の種々の傷付き易い部分を低温状態に保
持することが可能である。

ここに傷付き易い部分の保護作用は加熱機素の後部にお
いては探針１９により、該機素の取出口においては探針
７５により、中央部分は探針７４１こよりそれぞれ行な
われている。以下の表に示される如く加熱機素と端部キ
ャップの間に位置する環状周辺領域内においてチューブ
８２により行なわれるポンプ作用の効率は大中に向上し
ている。

この表はポンプ作用を行なった場合と行なわない場合の
他のパラメーター定条件＊における、端部キャップ６２
のオリフィス６８を通過する気体の温度の記録値を示し
ている。表１環状領域５蟹内にチューブ蟹溝から排出さ
れる気体を一部吸引することによってトオリフイス富３
を通過する気体の温度を高めるという利点のほかに、本
発明の構成によれば、次の如くも従来技術の不都合を解
消することができるという利点をも備え得る。

｛ａ｝ 加熱炉全体が例えば水袷「ジャケット」を用い
〜銅の如き良導体を使用することにより室温に保持され
た殻内に収納されている。

この様な型式の冷却作用は小郡村（端部キャップ８基）
内に設けられたノズルオリフィスに迄実施されており、
この小部材は囲い部材を構成する冷却鋼ブロック上にね
じ止めされている。かくて高性能の分子噴流を形成する
のに必要な心合せ効果がスムーズに得られる。‘ｂ）オ
リフィスの寸法（回転体の場合にはその直径）を変更す
るのが容易であり「該オリフィス６３が形成されている
端部キャップ６２は容易に除去することが出釆る。

‘ｃ｝ 管状に設計された加熱抵抗器の内側及び外側の
両者に圧力が誘起される。

同機の効果が冷却殻にも得られる（但しノズルの付近を
除く）。かくて加熱炉は極めて高圧にも耐えることが出
来る。何故ならば圧力が謙起される囲い部材の全ての壁
面は室温に保持されておりふかくてステンレス鋼を該壁
面に使用することが可能だからである。本発明の特徴は
上記端部キャップオリフィスの上流直近に位置する周辺
環状領域内においてポンプ作用が発生するということで
ある。

上述せる如くこのポンプ作用により炉の諸特性がかなり
向上し「特に超音速噴流を形成する轍流の温度に関する
特性が向上する。現在の学門のレベルにおいてはこのポ
ンプ作用が演ずる効率向上に関する明確な理論は存在し
ていない。しかしながらある程度の推論を与えることは
可能である。まず第一に気体流の周辺に発生したポンプ
作用は気体流の最低温部分貝０ち袷却壁と接触していた
気体流の周辺部分を除去して平均温度を上昇させるとい
う効果を有しているという説明が可能である。第二の説
明によればポンプ作用により滞留時間が茸るしく減少し
、その結果加熱機素から逃げる気体と低温壁との間にお
ける熱交換量も減少するのではないかということが考え
られる。更に別の考え方によれば加熱機素と端部キャッ
プの間に形成された領域内の圧力が減少する事により気
体の熱的伝導率が減少し、囲い都材のこの領域中を気体
が通過する際の気体の冷却効果が防止されるのではない
かと推察される。加熱機素と端部キャップの間に位置す
る環状周辺領域内にある最も冷却された気体の層が有し
ている圧力は、例えばｉｏ〜１００バールというように
極めて高い。

従ってもポンプ装置としては、単に調節可能な弁を備え
た開□がチューブ８２の自由端に設けられたに過ぎない
ような手段を使用することができる。すなわち「 この
閉口を大気に蓮通させれば高圧の冷却された気体がチュ
ーブ鯵２を通って大気中に排出されるのであって「本発
明における吸引ポンプ装置はかようなものも含むもので
ある。勿論、チューブ８２の自由機を真空ポンプに連結
して気体を吸引しｔ また吸引した気体を再利用するこ
とも可能である。通路３７を通って気体が一定流速で加
熱炉内に流入しているときにｔ上述した吸引ポンプ装置
を作用させると、加熱機素と織部キャップの間に位置す
る環状周辺領域内の圧力は１０〜８０％だけ減少される
。

従って〜オリフィス零３を通過して出て行く分子噴流の
速度は遅くなるがし然し、この圧力が減少されただけ通
路３７を通ってより高い流速で気体が加熱炉内に流入す
るわけであって「結局、分子噴流の速度は以前と同様と
なり、かような吸引ポンプ装置を適用することは、気体
の温度を高くさせるという利点をもたらすだけで、他に
格別な悪影響は与えない。分子噴流を形成する気体の流
量は、一例をあげれば、常温常圧のもとで１００リット
ル／時間である。噴流内における分子速度（すなわち、
分子噴流かち得られる分子ビームの速度）は、気体の性
質と、実際に気体が有する全体としての温度によって変
化するのであって、例えば水素ガス等の場合において、
数１００Ｚの／秒〜７．５物／秒の範囲に亘つて変化す
る。かくて、温度を変えることによって分子ビームの速
度を変化させて、前述したように０．０段Ｖ〜４氏Ｖの
範囲の運動エネルギーを有するものとすることができる
わけである。 Ｚ実験の結果によ
れば端部キャップ６２のオリフィス６３の直径が小さく
なるにつれてポンプ作用の効率が上昇した。本発明に係
る加熱炉の好ましい実施例が第３図の断面図に示されて
いる。

この構造によれば第一の実施例におけるより高温度の気
体取出し温度を得ることが出来る。この好ましい実施例
の全体的な構造は第一の実施例とほぼ同一であるが、グ
ラファィト機素２４及び２６はタングステン機素により
層変えられている。高温度に耐えるようにするため例え
ばステンレス鋼により形成されている外側ケーシングー
内に収納された加熱炉はオリフィス６３を設けた端部キ
ャップ６２内に終結しており、該オリフィスを経て気体
は矢印７９の方向に排出されている。この加熱炉は外側
円筒１０２と中心シリンダ１０３とを有しており、この
中心シリンダ１０３は循環水によって冷却されている。
尚この循環水は矢印１０５の方向に導入され、二つのシ
リンダー０２及び１０３の間の間隙を通り、次いでパイ
プ１０７を経て矢印１０６の方向に流出している。中心
シリンダ１０３は循環気体を加熱するための装置を含ん
でいる。この加熱装置は少なくとも一つの熱的スクリー
ン４川こよって構成されており、該スクリーンには複数
個の閉口が設けられ、該関口を介して囲い部材１０１内
に収納された気体は矢印１１０の方向に流れている。例
えばモリブデンにより構成された熱的スクリーン４０の
存在により低温気体を通過させると共に該気体を予熱す
ることが可能となる。チューブ４０は囲い部材１内に収
納された気体を導入せしめるために穿孔された絶縁リン
グ１０９を介して一端が定置されている。熱的スクリー
ン４０の他端に設けられたりング１１１の如き絶縁リン
グにより第一のタングステンチューブ２６を鯛心的に固
定することが可能である。ここに核チューブ２６はやは
りタングステンからなる第二のチューブ２４と協働して
加熱炉の抵抗加熱組立体を構成している。これらの二つ
のチューブはタングステンの導体リング１１２を介して
電気的に後続されており、池端は絶縁リング１１３によ
り定置され固定されている。これらの二つのりングは適
当な気密性を備えている。又これらの二つのタングステ
ンチューブは円錐部材１１４及び１１５を介して両端部
板に締結されており、該円錐部材１１５はリング１１６
により電気的に絶縁されている。第２図の加熱炉の場合
と同機電流は冷却された銅チューブを経て円錐部材１２
３上に到達している。電流の地面への帰還作用は第２図
の好ましい方法と同様の方法で行なわれている。第３図
においてはチューブ２４の取出口付近に位置する環状領
域を介してポンプ作用が行なわれている。

開口８３を通った気体はパイプ８２を経て排出される。
サーモカップル１００及び１０１により所定の地点が実
際室温付近の温度乃至は略２００ｑｏ以下の温度に保持
されているかどうかをチェックすることが出来る。水、
電流、気体、サーモカップルに対する全接続作用は加熱
炉の後部においてかつケーシング１の延長部材を形成す
るチューブ内において行なわれている。

かくて本加熱炉はそれを分子噴流発生装置に定置する前
に完全に組立てることが可能である。表２にはポンプ作
用がある場合と無い場合の得られる温度比較が他の全て
のパラメータを一定にした条件において示されている。

表２ 上述の説明からも明らかな通り本発明は付図と関連して
説明された二つの実施例によってのみ規定されるもので
はなく全ての修整例を含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は分子噴流発生用加熱炉の概略立面図、第２図は
本発明に係る加熱機素、熱的スクリ−ン、グラフアイト
炉冷却用装置の長手方向断面図、第３図はタングステン
機素を備えた本発明に係る好ましい加熱炉実施例の長手
方向断面図をそれぞれ示す。 １：支持ケーシング、２４：加熱機素、３０：関口加熱
機素周辺部、４０，４１，４２，４３：熱的スクリーン
、４６，４９，５０，５２：冷却回路、６２：端部キャ
ップ、６３：オリフイス。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分子噴流を発生させるための加熱炉であって、密封
   された支持ケーシング１と、該ケーシング１の内部に配
   置された第１端と該ケーシング１の外部に少なくとも１
   部分が露出されている第２端とを有する炉組立体２とを
   有し、該炉組立体２は、周囲壁４７と、該周囲壁４７内
   に配置された管状抵抗型式加熱機素と、該周囲壁４７と
   該加熱機素との間に配置されていて該加熱機素を取囲む
   少なくとも１つの環状熱的スクリーンと、該支持ケーシ
   ング１を室温に維持し且つ該管状抵抗型式加熱機素の末
   端部を冷却するための冷却用流体循環回路とを含み、該
   加熱機素は、第１の気体流路３２を画成する内側表面を
   有する内側チユーブ２４と、該内側チユーブ２４を取囲
   んで該内側チユーブ２４との間に第２の気体流路３１を
   画成する外側チユーブ２６とを含み、該内側チユーブ２
   ４は閉鎖端と該第１の気体流路３２に連通する開口端と
   を有し、該外側チユーブ２６は該内側チユーブ２４の閉
   鎖端と開口端とにそれぞれ隣接して配置された閉鎖端と
   開口端とを有し、該外側チユーブ２６の開口端は該第２
   の気体流路３１に連通しており、該内側チユーブ２４の
   閉鎖端の近くに貫通穴３３が備えられていて該第１の気
   体流路３２と該第２の気体流路３１との間を互いに連通
   させており、また、該外側チユーブ２６の開口端を通し
   て該ケーシング１の内部を該第２の気体流路３１に連通
   させ気体が該ケーシング１の内部から該第２の気体流路
   ３１、該貫通穴３３及び該第１の気体流路３２を通って
   該内側チユーブ２４の開口端へ流れるのを許容する第３
   の気体流路３６ａ，３７を備え、気体は該第２及び第１
   の気体流路３１，３２を通過している間に該加熱機素の
   該内側及び外側チユーブ２４，２６によって加熱される
   ようになっており、更に、該ケーシング１の外部に露出
   されている該炉組立体２の該第２端の部分に端部キヤツ
   プ６２が取付けられており、該端部キヤツプ６２には該
   内側チユーブ２４の開口端に対面し且つ該第１の気体流
   路３２に連通するオリフイス６３が穿設されていて該オ
   リフイス６３を通して加熱された気体を分子噴流として
   排出するようにされており、また、該内側チユーブ２４
   の開口端の近くには吸引ポンプ装置８２，８３が連結さ
   れていて、気体の最も冷却された部分を除去し、それに
   よって最も高温の噴流を発生させるようになっているこ
   とを特徴とする加熱炉。