JPS6242357Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、粉状鉱物類の蛍光Ｘ線分析用ガラス
ビード試料の調製装置に関するものである。

粉状鉱物類、例えば鉱石類、スラグ類、フラツ
クス類、セメントおよび煉瓦等を蛍光Ｘ線分析す
るための試料の調製法として、かかる粉状鉱物類
と適当な融剤例えばNa₂B₄O₇，Li₂B₄O₇等とを適
当な配合比で秤取し、ルツボ内で加熱融解して均
質化した後、冷却固化させてガラスビード試料と
するいわゆるガラスビードが法知られている。

しかしながらこのガラスビード法において、ル
ツボ内での加熱融解に際し、従来よく使用されて
いるガスバーナ加熱法あるいは高周波誘導加熱法
を利用した場合は、温度制御が難しいため融剤お
よび試料の揮散の影響を受けて分析精度に問題が
残るだけでなく、泡抜きあるいは均質化のための
撹拌操作に作業員がつきつきりになる必要があ
り、加えて試料調製には熟練を要するなどの欠点
もあつた。

この点考案者等は先に、特開昭50−56996号公
報において、揮散の影響が殆んどない低温におい
て融解が可能な融解・鋳型兼用調製皿と共に、加
熱方式として温度制御が容易な電気炉を用い、こ
の電気炉内で複数個の試料を同時かつ自動的に泡
抜き及び均質化が可能な撹拌機構をそなえる調製
装置を提案した。その結果、従来に比べると簡便
かつ迅速にガラスビード試料の調製ができるよう
になり、また分析精度も向上した。

しかしながら上記の装置においては、依然とし
て、炉内の温度むらの悪影響を回避できないため
均一加熱が難しいこと、および調製皿内のガラス
ビード試料（溶湯）の撹拌速度がまだ十分とはい
い難いところに問題を残していた。

本考案は、上記の問題を有利に解決するもの
で、調製皿に回転運動を付加すると共に加熱炉全
体を揺動または傾動させることによつて、炉内の
温度むらの悪影響の有利な回避の下で、溶湯の効
果的な撹拌ひいてはより迅速な泡抜きおよび均質
化を可能ならしめ、もつて融解時間の短縮および
分析精度の向上を実現し得るガラスビード試料の
調製装置を提案することを目的とする。

すなわち本考案は、開閉自在の上蓋と、発熱体
を内包する断熱材の内張りとをそなえた加熱炉
と；該加熱炉の炉底部を貫通し、該加熱炉内にお
いてガラスビード試料の調製皿を１個又は複数個
支持するための第１の軸と；前記第１の軸を回転
するために該加熱炉の前記炉底部に固定された駆
動手段と；該加熱炉を一本の水平軸線に関して揺
傾動可能に支持するための軸支手段と；前記軸支
手段のまわりで該加熱炉を揺傾動させる駆動手段
とをそなえて成る、粉状鉱物類の蛍光Ｘ線分析用
ガラスビード試料の調製装置である。

以下、本考案の好適実施例について説明する。

第１図に、本考案の好適例を付帯設備と共に模
式で示す。図中番号１は制御盤である。２は加熱
炉であつて、この加熱炉２には断熱材３の内張り
と共に発熱体４が配設されている。また５は同じ
く断熱材３で内張りされた上蓋５であり、この上
蓋５は、その１辺に取り付けた蝶番６を支点とし
て片開きができるしくみになつている。この上蓋
５の実際の開閉に当つては、上蓋５の上部に取付
けた吊環７を回転自在のスプロケツト８に載架さ
れたチエーン９を介して電動シリンダ１０と連結
し、この電動シリンダ１０によつてピストンをリ
ミツトスイツチ１１〜１１′の間で上下動させる
ことにより、上蓋５を片開きしたり、閉じたりす
るわけである。

また加熱炉２の炉底部には開口が設けられてい
て、この開口を貫通させた第１の軸２１により、
この例で２個の調製皿２０を張出しアーム２２を
介して離心位置で支持する。この第１の軸２１の
他端は、加熱炉２の炉底部に固定設置されたギア
ドモーター２３からなるを可とする回転駆動装置
に連結され、ギアドモーター２３の回転によつ
て、第１の軸２１に軸心回転運動を与えることが
でき、この例では第１の軸の軸心回転に伴い２個
の調製皿２０は偏心回転を行うことになる。

なお２４は、加熱炉２の炉内温度を測定する熱
電対である。

第１図では、２個の調製皿２０を第１の軸２１
より張出させたアーム２２を介して支持する場合
について示したが、その他第３図に示したように
１個の調製皿２０を１本の張出しアーム２２を介
して、また３個以上の調製皿２０を同数の張出し
アームを介して第１の軸２１で支持することによ
り、同様にして調製皿２０に偏心運動を付与する
こともできる。さらに第２図に示したように、１
個の調製皿２０を第１の軸２１の最上端部で該調
製皿２０の中心と該第１の軸２１の軸心とを一致
させて支持させることもでき、この場合は、調製
皿２０は第１の軸２１の回転に伴つて同心回転を
行うことになる。

また番号１２は、加熱炉２の炉側に設けた水平
支持軸であつて、この水平支持軸１２は架台１３
に固定されたベアリングユニツトからなるを可と
する支持軸受１４で軸支されていて、該加熱炉２
を一本の水平軸線（水平支持軸）のまわりで揺傾
動できるしくみになつている。

なおかかる加熱炉２の揺傾動駆動手段として
は、以下に述べるリンク機構が好適である。すな
わち第４図に側面を示したとおり、水平支持軸１
２の一端部にロツカアーム１９を取付け、このロ
ツカアーム１９と、減速機１６のロツドの先端に
設けた円板クランク１７とを、連結棒１８を介し
て連結させることにより、全体としてリンク機構
を構成させるのである。

ここに同図に、矢印で示したところからも明ら
かなように、円板クランク１７の回転に伴つてロ
ツカアーム１９の先端は上下に往復運動を起し、
かくして加熱炉２を全体として揺動させることが
でき、また該炉２が適当に傾動した位置で電動機
１５を停止すれば該炉２を傾斜させたまま保持す
ることもできる。

次に上述したしくみになる調製装置を用いて、
実際にガラスビード試料を調製する場合について
説明する。

まず分析しようとする粉状鉱物類を適当な融剤
と適当比で、例えば融剤５ｇに対して粉状鉱物類
0.5ｇを配合した試料を、１個あるいは２個以上
の調製皿２０に収容したのち、この調製皿２０を
予め所定の温度に加熱しておいた加熱炉２内の所
定位置に配置する。

次に粉状鉱物類と融剤とが調製皿２０内で溶融
され、所定時間経過したのち、第１の軸２１の回
転と共に加熱炉２の揺傾動を開始することによつ
て調製皿２０内の溶融状態にある試料の泡抜きな
らびに均質化を行うわけである。

ここに調製皿２０を、第１の軸２１の軸心回転
に応じて同心または偏心回転させることによつ
て、炉内の温度むらを起因した悪影響を有利に回
避でき、またかかる回転運動に伴う遠心力さらに
は加熱炉自体の揺動運動との相乗作用によつて、
溶湯表面積の増大従つて溶湯深さの低減がもたら
されることから、溶湯中に発生した気泡は外気と
接触し易くなると共に溶湯と調製皿２０との界面
で発生した気泡は除去され易くなり、しかも溶湯
の撹拌も促進されるのである。

かくして所定時間の泡抜き・均質化工程が終了
すると、駆動装置を停止させ、加熱炉２を水平状
態にしてから、調製皿２０を取出して溶湯を冷却
固化させたのち、調製皿２０を反転させることに
よつてガラスビード試料を得ることができる。か
くして得られたガラスビード試料は蛍光Ｘ線分析
試料として有利に使用に供することができる。

上記した手順に従い、次に分析しようとする粉
状鉱物類と融剤を収容した別の調製皿２０を第１
の軸２１のアーム２２に配置して融解以降のシー
ケンス操作を繰返すことにより、連続的にガラス
ビード試料を調製することができる。

なお調製しようとする試料の種類に応じて調製
条件は異なるが、これは加熱炉２の温度、揺傾動
角度、揺傾動周期および第１の軸２１の回転速
度、融解時間等を最適条件に調整することによつ
て容易に対応できる。

なお加熱炉２の傾動速度を速くして、加熱炉２
だけを最大傾斜位置で任意時間停止させて撹拌を
促進させることも、さらには第１の軸２１の回転
に際して、回転方向を一定時間毎に正逆反転させ
ることもできる。

本考案の効果は次のとおり要約される。

(1) 加熱炉内において調製皿を回転させることに
よつて、炉内の温度むらの悪影響を回避でき
る。

(2) 溶湯の効果的な撹拌ひいては迅速な泡抜きお
よび均質化を達成できるので、融解時間を従来
の20〜30分（試料の種類によつて異なる）から
７〜15分間に短縮できる。

(3) 電気加熱炉は勿論、それを含む装置全体を小
型にすることができるので、製造コストを低減
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案のガラスビード試料調製装置
の模式図、第２図、は１個の調製皿が第１の軸の
軸心上に支持された状態を示す図、第３図は、１
個の調製皿が第１の軸の離心位置に支持された状
態を示す図、第４図ａ，ｂはそれぞれ、加熱炉の
揺傾動機構の説明図である。 １……制御盤、２……加熱炉、３……断熱材、
４……発熱体、５……上蓋、６……蝶番、７……
吊環、８……スプロケツト、９……チエーン、１
０……電動シリンダ、１１，１１′……リミツト
スイツチ、１２……水平支持軸、１３……架台、
１４……支持軸受、１５……電動機、１６……減
速機、１７……円板クランク、１８……連結棒、
１９……ロツカアーム、２０……調製皿、２１…
…第１の軸、２２……張出しアーム、２３……ギ
アドモータ、２４……熱電対。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 開閉自在の上蓋と、発熱体を内包する断熱材の
   内張りとをそなえた加熱炉と；該加熱炉の炉底部
   を貫通し、該加熱炉内においてガラスビード試料
   の調製皿を１個又は複数個支持するための第１の
   軸と；前記第１の軸を回転するために該加熱炉の
   前記炉底部に固定された駆動手段と； 該加熱炉を一本の水平軸線に関して揺傾動可能
   に支持するための軸支手段と；前記軸支手段のま
   わりで該加熱炉を揺傾動させる駆動手段とをそな
   えて成る、粉状鉱物類の蛍光Ｘ線分析用ガラスビ
   ード試料の調製装置。