JPS63224742A - 加熱保温用器具 - Google Patents

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、化学実験の分野をはじめ種々の産業分野にお
いて、物体を加熱し、かつ、一定温度で保温するために
用いる加熱保温用器具に関する。

［従来の技術］ 加熱保温用器具は、例えば、化学実験において、必需実
験器具として用いられるものである。

すなわち、フラスコやビー力に入れた内容物を加熱し、
かつ、加熱後一定温度に保持する操作は、単に内容物の
温度を上昇させるというにとどまらず、化学反応を開始
させたり、反応速度を一定に制御したりする等、化学の
分野において最も重要かつ基本的な操作である。したが
って、この操作を行なうために、加熱保温器具はなくて
はならないものである。

この種の加熱保温用器具としては、マントルヒータが一
般に用いられている。そして、従来のマントルヒータは
、器具本体内に加熱源であるニクロム線を配設し、かつ
、このニクロム線を包み込むようにグラスウールの断熱
材を充填した構成となっている。

このマントルヒータを用いて、例えば、フラスコ中の内
容物を加熱後、一定温度に保温するには、ニクロム線へ
供給する電源電圧を制御する手段がとられている。すな
わち、フラスコの内容物中に温度センサを入れ、このセ
ンサからの信号にもとづき自動的に電圧を変えてニクロ
ム線に流れる電流を制御して調温したり、あるいは内容
物中に差し込んだ温度計を見ながら手動にて電流を制御
することが行なわれている。

［解決すべき問題点］ 上述した化学実験においては、加熱保温操作の出来、不
出来が直接実験結果を左右するといっても過言ではなく
、また、他の分野における実験。

製品の製造等においても、加熱保温の精度は、実、験結
果あるいは製品に重大な影響を及ぼすものである。した
がって、加熱保温用器具には、均一な加熱および安定し
た温度保持が常に要求される。

しかしながら、上記従来のマントルヒータにおいては、
温度の変化が安定しにくく、満足した温度調節精度を得
られないため、実験結果等の信頼性に欠けるという問題
があった。

本発明は、このような問題点にかんがみてなされたもの
で、温度調節精度が高く、一定の温度を安定して保持す
ることのできる加熱保温用器具の提供を目的とする。

［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、内部が中空に形
成された器具本体と、この器具本体の中空部内に設けら
れた熱源と、この熱源を包む状態で上記器具本体の中空
部内に充填された砂状物とから構成してあり、好ましく
は、砂状物としてガラス酸を用いる構成としである。

［実施例］ 以下、本発明の加熱保温用器具を、化学実験等で用いる
マントルヒータに実施した場合について説明する。

第１図はマントルヒータの斜視図、第２図は同じく縦断
面図である。

図面において、■は器具本体である。この器具本体ｌは
、不燃布でできた袋状体２と、この袋状体２の外周を保
持する断熱性の容器体３とで形成しである。袋状体２は
、例えば、中央部分にフラスコ等の容器ｌＯが入る四部
２ａを有する外形となっている。この袋状体２の、内部
中空部２ｂにおける四部２ａの下方位置および外周部分
には、熱源としてのニクロム線４が設置しである。この
ニクロム線４には、調節器５を介して所定の電流が供給
される。

さらに、袋状体２の中空部２ｂには、ニクロム線４を包
む状態で熱媒体としてのガラス酸が充填しである。この
ガラス酸の大きさは、特に限定すべきものではないが、
好ましくは粒径を０．１〜５．０□φ程度にするとよい
。また、ガラス酸の形状も、球形のものに限られるもの
ではなく、球形以外の形状のものを用いてもよい。さら
にまた、ガラスの種類も特定のものに限定されるもので
はなく、種々のガラスを用いることができる。

ガラス酸の充填密度は１．５ｇ／Ｃｌ１１３位とすると
よいが、この充填密度に限定されるものではないことは
勿論である。

次に、上述したマントルヒータの使用法について説明す
る。

加熱保温すべき対象物の入った容器ｌＯを凹部２ａに配
置したのち、電源を投入すると、ニクロム線４が発熱す
る。その熱は、徐々に、周囲へ広がるようにしてガラス
酸６に伝わり、さらには容器１０へと伝わって内容物の
温度を上昇させる。

容器１０の内容物が設定温度に達したときは、調節器５
を操作してニクロム線４に流れる電流を下げ、ニクロム
線４の発熱量を抑制する。

また、容器１０の内容物温度が設定温度を下回ったとき
は、再び調節器５を操作してニクロム線４の発熱量を増
加させる。このような操作を行なうことにより、容器１
０の内容物の温度を一定に保持させる。

上述した加熱保温用器具によれば、熱媒体にガラス酸を
用い、これを器具本体中空部内に充填する構成とした結
果、一定温度を容易に保持することができ、温度調節精
度の向上を実現できる。

また、熱媒体としてガラス酸を用いているので、油浴等
液浴式恒温槽と比べて、使用温度範囲が広く、熱媒体液
の気化による環境汚染や発火火災等の心配もなく、高い
安全性を有するとともに、保守あるいは修理等の作業も
容易に行なうことができる。

なお、本発明は上記実施例のほか、次のような変形例を
も含むものである。

すなわち、熱媒体としてセラミックス等、ガラス砂に類
する砂状物を用いたもの。器具本体を、フラスコ、ビー
力等の実験器具以外の各種容器を入れられるような構成
としたもの。また、器具本体を、加熱保温対象物が直接
収容できる構成としたもの。熱源として、ニクロム線以
外の発熱体を用いたものなどである。

また、本発明は、化学実験における試料の加熱保温用器
具として用いるのが好適であるが、これに限定されず、
広く各分野における加熱保温用器具にも適用できること
は勿論である。

次に、実験例および比較例により、本発明をさらに詳し
く説明する。

本実施例の実験は、上述したマントルヒータを用い、第
３図に示すようにして行なった。第３図において、■は
器具本体、４はニクロム線（３００Ｗ）、５は調節器、
６はガラス砂（粒径０．８ｍｍ　）　、　　１０は試料
容器、１１は試料（鉱油）、１２は撹拌棒、１３は温度
計、１４は温度記録装置である。

実験目的 試料１１を設定温度に保持すること。

実験条件 設定温度　０６０°Ｃ■１６０’Ｃ 温度調節　試料１１の温度が、設定温度より±１″Ｃ上
下したとき、手動にて調節器５を操作して入熱量を増減
いずれかに変化させた。

実験結果 本実施例の実験結果は、第４図（ａ）、（ｂ）に示すと
おりであった。同図（ａ）は設定温度６０°Ｃにおける
実験結果、同図（ｂ）は設定温度１６０’Ｃおける実験
結果を示すものである。

なお、図において、下向き矢印（↓）で示す点が入熱量
を減少させた点、上向き矢印（↑）で示す点が入熱量を
増加させた点である。

この実験結果かられかるように、設定温度６０°Ｃの場
合では、その設定温度より＋１．８００、−１．５°Ｃ
程度の変化を示したにすぎなかった（同図（ａ））。ま
た、設定温度１６０°Ｃの場合では、温度調節操作を要
することなく設定温度の±ｌ′Ｃ以内で安定した（同図
（ｂ））。

このように、本発明によれば、設定温度の高低に関係な
く、一定温度の安定した状態を実現できた。

比較例 第３図に示した実験装置におけるガラス砂６に替えて、
グラスウールを器具本体内に充填した以外は、上記実験
例に準じた条件で同様の実験を行なった。

その結果は、第４図（Ｃ）、（ｄ）に示すとおりであっ
た。すなわち、設定温度６０°Ｃの場合では、その設定
温度より＋４．５６Ｃ近くまで上昇する変化を示した（
同図（Ｃ））。また、設定温度１６０°Ｃの場合では、
その設定温度より＋６．５°Ｃ（最初の調節後）、およ
び−１，０’Ｃ，＋３．８　°Ｃ（二回目の調節後）ま
で変化した。

このように、再実験結果を比較してみると、本実施例の
加熱保温用器具の、温度安定性がきわめて良好なことが
わかる。さらに、温度制御に比例制御式温度調節器を用
いれば、さらに精度が高くなると考えられる。

［発明の効果］ 以上のように本発明の加熱保温用器具よれば、温度調節
精度が高く、安定して一定温度を保持できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る加熱保温用器具を示す
斜視図、第２図は同じく縦断面図、第３図は実施例の実
験装置を示す縦断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は本発明
の実施例の実験結果を示す図、第４図（Ｃ）、（ｄ）は
従来例の実験結果を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部が中空に形成された器具本体と、この器具本
   体の中空部内に設けられた熱源と、この熱源を包む状態
   で上記器具本体の中空部内に充填された砂状物とからな
   ることを特徴とした加熱保温用器具。
2. （２）上記砂状物が、ガラス砂であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の加熱保温用器具。