JPS61262521A

JPS61262521A - 輻射加熱装置

Info

Publication number: JPS61262521A
Application number: JP10404985A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kubo; 剛久保; Jiro Takagi; 二郎高木; Toshiharu Tatsunaka; 竜中　敏春; Hiroshi Hamaguchi; 浜口　博
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は輻射熱により加熱する装置にかかり、例えば真
空容器内で被加熱物を均一に加熱するのに好適な、輻射
加熱装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の輻射加熱装置においては、複数個の加熱ヒーター
をパネルに並べて配設して被加熱物を加熱するようにし
ている。したがってこの加熱ヒーターを配したパネルと
同程度の大きさの被加熱物を加熱する場合は、被加熱物
の両端の温度が中央部に比べて下がってしまうことにな
る。このような現象を防止するため、反射板を設け、そ
れにより被加熱物の加熱が均一に行われるようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような反射板を用いる輻射加熱装置においては、
ヒーターの出力や被加熱物の大きさが変化した場合には
、反射板やヒーターの配置を変えることにより加熱の均
一化を行わなければならないという不便がある。

本発明は上記の点に鑑み、被加熱物等の変化によっても
簡単に加熱の均一化が図れる輻射加熱装置を提供しよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上記の問題点は、熱的に分割された複
数個の均熱板を、同じく複数個に分割された輻射熱源と
被加熱物との間に介在するよう一列状に並べて配置し、
これら均熱板を各均熱板の温度を検出するそれぞれの温
度検出手段を介して前記複数個の輻射熱源にそれぞれ接
続し、前記各均熱板の設定温度をそれぞれ独立して制御
するようにした輻射加熱装置によって、解決されるもの
である。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例を示し、同図において、
１，２，３は３つの部分に分割された輻射ヒーターであ
り、これらの輻射ヒーターは多数のランプ１０を並べて
配置することにより構成されている。１１は前記の分割
された輻射ヒーター１．２，３の数に対応して３つの部
分１２　、１３　、１４に分割された均熱板であって、
これら３つの均熱板１２，１３，１４は、輻射ヒーター
１，２，３に平行に一列に並べて配置され、かつこれら
輻射ヒーター１，２，３と被加熱物１７との間に介在す
るように設置されている。各均熱板１２　、１３　、１
４は銅板１５からなるもので、銅板１５の外面には赤外
線吸収皮膜１６を塗布し、射出率を向上させ低い温度で
も輻射エネルギーの放射、吸収を効率良く行うようにし
ている。この赤外線吸収皮膜１６は赤外線吸収セラミッ
クで、被膜の厚さは３５〜８５μである。また銅板１５
の厚さは５寵とする。なお被加熱物１７は本実施例では
板状のガラスである。

輻射ヒーター１には温調器４が接続され、温調器４は均
熱板１２に取付けた熱電対７に接続し、この熱電対７に
よって測定された均熱板１２の温度が一様の設定温度と
なるように、温調器４によって、輻射ヒーター１の出力
が調整されるようになっている。

同様に、均熱板１３には熱電対８が取付けられこれが温
調器５を介して輻射ヒーター２に接続され、また均熱板
１４には熱電対９が取付けられこれが温調器６を介して
輻射ヒーター３に接続され、各均熱板１３　、１４の温
度が同一の均熱板ではそれぞれが一様の設定温度となる
よう、輻射ヒーター２゜３の出力を制御するようになっ
ている。

そして、第１図から明らかなように、輻射ヒーター１、
温調器４、熱電対７、均熱板１２によって１つの輻射加
熱ユニットを形成する。同様に、輻射ヒーター２、温調
器５、熱電対８、均熱板１３により他の１つの輻射加熱
ユニットを、また輻射ヒーター３、温調器６、熱電対９
、均熱板１４により、さらにもう１つの輻射加熱ユニッ
トを形成し、これら各ユニットはそれぞれが独立して温
度制御がなされるようになっている。

第１図に示す均熱板１１は、輻射ヒーター１゜２．３自
身の持つ輻射エネルギー分布のむら、及び発熱部と発熱
体のない部分とが存在することにより生ずる輻射エネル
ギー分布のむらを、この均熱板の熱伝導効果により緩和
する役目をする。

この均熱板の作用の一例を第２図及び第３図に示す。第
２図は輻射ヒーター１，２，３、均熱板ｌｌ、被加熱物
１７の配置状態を示し、第３図は、第２図の配置におい
て、被加熱物１７（ガラス）の温度分布に及ぼす均熱板
１１の有無の影響を示している。第３図の横軸のガラス
位置は第２図に示すガラス位置−１〜θ〜１に対応する
ものである。

第３図から明らかなように、均熱板がない場合にはガラ
スの部位に応じて５０℃程度の温度分布の差が生じるが
、均熱板を介在させることによりこの温度分布の差が１
４℃程度にまで減少し、均熱板が均一加熱に有効である
ことが２分かる。

ところで本実施例においては、第１図に示すように、各
輻射加熱ユニットは独立して各均熱板１２゜１３　、１
４の温度を制御する機能を持ち、各熱電対７゜８．９に
より測定された均熱板１２　、１３　、１４の温度が各
設定温度になるよう、各輻射加熱ユニットへの供給電力
を調整する。ここで温調器４，５，６の各設定温度は、
被加熱物１７の温度が均一かつ目標温度になるように設
定される。

いま、かりに均熱板１１全体を一定の温度に制御したと
すると、被加熱物１７の両端部は中央部に比べて、均熱
板１１から受は取る輻射エネルギーが減少する（不均一
加熱）ため、温度が下がる。

これを補うためには、両端の均熱板１２，１４の温度を
上げ被加熱物１７の各点に到達する輻射エネルギーが均
一になる（均一加熱）ように制御することが必要となる
。つまり、温調器４，５．６の制御する設定温度は、被
加熱物１７の各点に到達するエネルギーが均一になるよ
うに（均一加熱）設定される。

この温度制御の効果を第４図、第５図に示す。

第４図は輻射ヒーター１，２，３、均熱板１２゜１３　
、１４及び被加熱物１７の配置状態を示し、第５図は被
加熱物が均熱板から受ける輻射エネルギー分布を表わし
ている。また第５図の横軸の中心からの距離は、第４図
に示した中心から距離Ｏ〜１に対応している。さらに第
５図の上方部分は均熱板の輻射エネルギー分布を、下方
部分は被加熱物１７の各点に到達する輻射エネルギー分
布を表わすものである。第５図中点線は両端の均熱板１
２゜１４の輻射エネルギーを中央の均熱板１３のそれに
等しくした場合の被加熱物１７の受けるエネルギー分布
を示し、同じく実線は均熱板１２　、１４の輻射エネル
ギーを均熱板１３の１．３倍にした場合のエネルギー分
布を示す。これら両者の場合の被加熱物（ガラス）１７
の受けるエネルギー分布を比較すると、点線で見られる
ガラス１７端部（中心からの距離０．７〜０．８）での
輻射エネルギーの落ち込みが、実線では見られなくなり
、各均熱板の独立制御が被加熱物の均一加熱に有効であ
ることが分かる。

本実施例装置は、対流や伝導によらず輻射のみにより被
加熱物を加熱するのに有効であり、したがって真空容器
内での加熱装置に適している。また入射する輻射エネル
ギー分布によって温度分布が決まってしまうような熱伝
導率の悪い材料、例えばガラス等を均一に加熱するのに
有効である。

第６図に本発明の第２の実施例を示す。

本実施例は均熱板及び輻射ヒーターをそれぞれ５つに分
割しているものである。

輻射加熱源２０は５つの分割された輻射ヒーター２１，
２２，２３，２４，２５からなり、均熱板３０もこれに
対応して５つの分割された均熱板３１　、３２．、３３
　。

３４　、３５から成り、この均熱板３０が輻射加熱源２
０と被加熱物４０との間に介在している。各輻射ヒータ
ーと各均熱板とは、それぞれ、温調器５１゜５２　、５
３　、５４　、５５及び熱電対６１　、６２　、６３　
、６４　、６５を介して接続されている。

また本実施例では、各均熱板間は第１実施例のように分
離することなく、熱伝導の低い材料、例えばステンレス
７１　、７２　、７３　、７４により均熱板３０全体が
一体となるように構成され、しかも各均熱板間は熱的に
分割された構造となっている。

その作用については第１実施例の作用と同じであるので
その説明は省略する。

〔発明の効果〕

本発明は以上のような構成を有するものであるから、分
割された複数個の均熱板の温度が同じく分割された複数
の輻射加熱源により独立して制御され、この均熱板によ
り被加熱物を均一に加熱することが可能となる。そのた
め均熱板と被加熱物との距離、被加熱物の面積等が変化
しても設定温度を変えるという簡単な操作のみでこれに
対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成図、第２図は輻射加
熱源、均熱板、及び被加熱物の配置関係を示す説明図、
第３図は第２図の配置による均熱板の効果を示すグラフ
、第４図は第１図における輻射加熱源、均熱板及び被加
熱物の配置関係を略図的に示す説明図、第５図は第４図
の配置による均熱板の温度制御の効果を示すグラフ、第
６図は本発明の第２実施例の構成図である。１．２，３・・・輻射ヒーター、４．５，６・・・温調器、　７，８，９・・・熱電対、
１１・・・全均熱板、　　　１２　、１３　、１４・・
・均熱板、１５・・・銅板、　　　　　１６・・・赤外
線吸収材、１７・・・被加熱物、　　　　２′０・・・
輻射ヒーター、３０・・・全均熱板、　　　４０・・・
被加熱物、５１　、５２　、５３　、５４　、５５・・
・温調器、６１　、６２　、６３　、６４　、６５・・
・熱電対、７１　、７２　、７３　、７４・・・ステン
レス。

Claims

【特許請求の範囲】１、熱的に複数個に分割された均熱板を、複数個に分割
された輻射熱源と被加熱物との間に介在するよう一列状
に配置し、前記各均熱板をその温度を検出するそれぞれ
の温度検出手段を介して前記各輻射熱源に接続し、前記
各均熱板の設定温度をそれぞれ独立して制御するように
したことを特徴とする輻射加熱装置。２、前記均熱板は赤外線吸収材によって被覆されている
特許請求の範囲第１項記載の輻射加熱装置。３、前記各均熱板相互間を低熱伝導性材料により接続し
て一体構造の均熱板となした特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の輻射加熱装置。