(57)【要約】【課題】簡素な構造で、取り扱いも容易であり、被加熱物全体をムラなく均等に加熱することができ、加熱効率も良好である加熱装置を提供する。【解決手段】加熱装置１０は、断熱材１１ａで形成されたケーシング１１内に、被加熱物Ｗを収容する円筒状の収容部材１２と、収容部材１２の外周面１２ａから隙間Ｖを隔てて配置された円筒状発熱体１３と、収容部材１２内にその軸心１２ｃ方向に沿った一定方向の気体流Ｒを発生させる送風ファン１４と、を備えている。収容部材１２はステンレス鋼管で形成されている。円筒状発熱体１３は収容部材１２の外周面１２ａを囲繞するような状態で、且つ、収容部材１２の軸心１２ｃと、円筒状発熱体１３との軸心１３ｃとが同軸をなすように配置されている。収容部材１２の後方開口部１２ｒに臨む領域に配置された送風ファン１４の回転軸１４ａも軸心１２ｃ，１３ｃと同軸をなしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材で形成されたケーシング内に、被加熱物を収容する筒状の収容部材と、前記収容部材の外周面から隙間を隔てて配置された発熱手段と、前記収容部材内にその軸心方向に沿った一定方向の気体流を発生させる送風手段と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記発熱手段として、前記収容部材の外周面を囲繞する筒状発熱体を配置した請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
前記収容部材の軸心と、前記筒状発熱体との軸心とが同軸をなすように配置した請求項２記載の加熱装置。
【請求項４】
前記送風手段として、電動機によって回転駆動される送風ファンを設けた請求項１〜３のいずれかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料試験用の供試体の加熱あるいは電気・電子部品や機械部品などの加熱処理などに使用される加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料試験用の供試体の加熱あるいは電気・電子部品や機械部品などの加熱処理などに使用される加熱装置に関しては、従来、様々な技術が提案されているが、本発明に関連する加熱装置として、例えば、特許文献１記載の「熱風循環炉」や特許文献２記載の「クリーンオーブン」などがある。
【０００３】
特許文献１記載の「熱風循環炉」においては、炉本体の炉室内に設けられた循環通路の途中に、被処理物を収容する加熱室と、熱源と、送風機とが設けられ、送風機の吸込口が加熱室の出口に臨むような状態で、送風機が加熱室の出口に近接して設けられている。
【０００４】
特許文献２記載の「クリーンオーブン」においては、断熱材で囲まれたオーブン内に、被処理物を収容する処理室、加熱手段、送風手段及び送風路が設けられ、オーブン内の気体を加熱しながら処理室に循環供給する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２２４７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４９２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２記載の加熱装置はいずれも、加熱手段で昇温させた気体を送風機によってケーシング内で循環させながら被加熱物を加熱する方式、即ち、加熱手段で昇温させた気体流を介して被加熱物を加熱する方式であるため、加熱効率が悪い。また、被加熱物の収容場所である加熱領域の温度分布を均一化するのが困難であるため、被加熱物全体をムラなく均等に加熱することができない。
【０００７】
さらに、加熱手段、送風機及び被加熱物の収容場所などがケーシング内に形成される気体流の循環方向に従って配置されているので、構造が複雑であり、清掃その他のメンテナンスにも手間を要している。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、簡素な構造でメンテナンスも容易であり、被加熱物全体をムラなく均等に加熱することができ、加熱効率も良好である加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の加熱装置は、断熱材で形成されたケーシング内に、被加熱物を収容する筒状の収容部材と、前記収容部材の外周面から隙間を隔てて配置された発熱手段と、前記収容部材内にその軸心方向に沿った一定方向の気体流を発生させる送風手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような構成とすれば、収容部材内に収容された被加熱物は、発熱手段によって昇温した収容部材からの輻射熱と、収容部材内を軸心方向に沿って一定方向に流動する高温の気体流と、によって加熱されるので、収容部材内の一定温度領域を広く確保することができるようになる結果、収容部材内に収容された被加熱物全体をムラなく均等に加熱することができ、加熱効率も良好となる。また、ケーシング内に、被加熱物を収容する収容部材と、その外周面から隙間を隔てて配置された発熱手段と、前記収容部材内の軸心方向の気体流を発生させる送風手段と、を配置した構成であるため、構造は簡素であり、清掃その他のメンテナンスも容易である。
【００１１】
ここで、前記発熱手段として、前記収容部材の外周面を囲繞する筒状発熱体を配置することが望ましい。このような構成とすれば、収容部材全体を均等に加熱することが可能となるため、収容部材内の一定温度領域が広がり、収容部材内に収容された被加熱物に対する均等加熱機能が向上する。
【００１２】
この場合、前記収容部材の軸心と、前記筒状発熱体との軸心とが同軸をなすように配置することが望ましい。このような構成とすれば、収容部材の外周面のどの位置においても当該外周面と筒状発熱体の内周面との距離が常に一定となるため、収容部材に対する均等加熱機能が高まり、収容部材内の被加熱物に対する均等加熱機能がさらに向上する。
【００１３】
ここで、前記送風手段として、電動機によって回転駆動される送風ファンを設けることが望ましい。このような構成とすれば、前記収容部材内にその軸心方向に沿った一定方向の気体流を容易に発生させることが可能となり、均等加熱機能の向上に有効である。また、電動機の回転数を変化させて送風ファンの回転数を増減させることにより、収容部材内を流動する気体流の流速や流量なども調節可能となるので、被加熱物に応じた加熱条件を設定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、簡素な構造で、メンテナンスも容易であり、被加熱物全体をムラなく均等に加熱することができ、加熱効率も良好である加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態である加熱装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１，図２に示すように、本実施形態の加熱装置１０は、ロックウール及びセラミックスウールを内包する断熱材１１ａで形成されたケーシング１１内に、被加熱物Ｗを収容する円筒状の収容部材１２と、収容部材１２の外周面１２ａから隙間Ｖを隔てて配置された発熱手段である円筒状発熱体１３と、収容部材１２内にその軸心１２ｃ方向に沿った一定方向の気体流Ｒを発生させる送風手段である送風ファン１４と、を備えている。収容部材１２はステンレス鋼管で形成されている。
【００１７】
円筒状発熱体１３は収容部材１２の外周面１２ａを囲繞するような状態で、且つ、収容部材１２の軸心１２ｃと、円筒状発熱体１３との軸心１３ｃとが同軸をなすように配置されている。円筒状発熱体１３内の収容部材１２は、その外周と円筒状発熱体１３の内周との間に、円筒状発熱体１３の半径方向に配置された複数の支柱（図示せず）によって同軸上に保持されている。また、ケーシング１１の後壁部１１ｗ側に位置する、収容部材１２の後方開口部１２ｒに臨む領域に配置された送風ファン１４の回転軸１４ａも軸心１２ｃ，１３ｃと同軸をなしている。
【００１８】
送風ファン１４の回転軸１４ａはケーシング１１の後壁部１１ｗを貫通して延設され、ケーシング１１外に配置された電動機１５の駆動軸１５ａに連結されている。電動機１５の駆動軸１５ａの回転数及び回転方向は変更可能であるため、駆動軸１５ａ及び回転軸１４ａによって回転する送風ファン１４の回転数及び回転方向も変更可能である。
【００１９】
ケーシング１１の後壁部１１ｗと反対側の開口部１１ｂは扉１１ｄよって開閉可能に閉塞され、この開口部１１ｂを経由して収容部材１２内に対する被加熱物Ｗの出し入れを行う。扉１１ｄから外部への熱放散によって収容部材１２内の温度が低下するのを防止するため、扉１１ｄの内面側に、円板状をした金属製の壁板１６がスペーサ１６ａを介して扉１１ｄと略平行に取り付けられている。扉１１ｄの内面と壁板１６との間にはスペーサ１６ａの長さ分の隙間が設けられている。円筒状発熱体１３は、耐熱材で形成された円筒体１３ａ内に線状の電気ヒータ１３ｈが螺旋状に配設されている。
【００２０】
図１に示すように、加熱装置１０の収容部材１２内に収容された被加熱物Ｗは、円筒状発熱体１３によって昇温した収容部材１２からの輻射熱と、収容部材１２内を軸心１２ｃ方向に沿って一定方向（後壁部１１ｗから扉１１ｄの内面側の壁板１６に向かう方向）に流動する高温の気体流Ｒと、によって加熱される。これにより、収容部材１２内の一定温度領域を広く確保することができるため、収容部材１２内に収容された被加熱物Ｗ全体をムラなく均等に加熱することができ、加熱効率も良好である。
【００２１】
図１に示すように、収容部材１２内を軸心１２ｃ方向に沿って後壁部１１ｗから扉１１ｄに向かって流動する高温の気体流Ｒは、収容部材１２の前方開口部１２ｆを出て扉１１ｄの内面側にある壁板１６ｄに当接して軸心１２ｃを中心に放射状にＵターンした後、収容部材１２の外周面１２ａと円筒状発熱体１３の内周面１３ｂとの隙間Ｖに流入する。隙間Ｖに流入した気体流Ｐは隙間Ｖに沿って後壁部１１ｗに向かって流動しながら円筒状発熱体１３によって加熱され、後壁部１１ｗに当接する。後壁部１１ｗに当接した気体流Ｐは送風ファン１４の回転軸１４ａに向かって集合するようにＵターンした後、送風ファン１４の回転によって後方開口部１２ｒから再び収容部材１２内へ送り込まれる。
【００２２】
このように、送風ファン１４により、収容部材１２内を後方開口部１２ｒから前方開口部１２ｆに向かって流動する気体流Ｒと、扉１１ｄの内面側の壁板１６から後壁部１１ｗに向かって隙間Ｖ内を流動する気体流Ｐと、からなる循環気体流がケーシング１１内に形成されるため、被加熱物Ｗ全体を均一加熱する上で有効に作用する。
【００２３】
また、ケーシング１１内に、被加熱物Ｗを収容する収容部材１２と、その外周面１２ａから隙間Ｖを隔てて配置された円筒状発熱体１３と、収容部材１２内の軸心１２ｃ方向の気体流Ｒを発生させる送風ファン１４と、を配置した構成であるため、構造は簡素であり、清掃その他のメンテナンスも容易である。
【００２４】
また、発熱手段として、収容部材１２の外周面１２ａを囲繞する円筒状発熱体１３を配置したことにより、収容部材１２全体を均等加熱することができるため、収容部材１２内の一定温度領域が広がり、収容部材１２内に収容された被加熱物Ｗに対する均等加熱機能が向上する。
【００２５】
この場合、収容部材１２の軸心１２ｃと、円筒状発熱体１３との軸心１３ｃとが同軸をなすように配置したことにより、図２に示すように、収容部材１２の外周面１２ａのどの位置においても当該外周面１２ａと円筒状発熱体１３の内周面１３ｂとの隙間Ｖが常に一定となるため、収容部材１２に対する均等加熱機能が高まり、収容部材１２内の被加熱物Ｗに対する均等加熱機能がさらに向上する。
【００２６】
一方、送風手段として、電動機１５によって回転駆動される送風ファン１４を設けたことにより、収容部材１２内にその軸心１２ｃ方向に沿った一定方向の気体流Ｒを容易かつ安定的に発生させることができるため、均等加熱機能の向上に有効である。また、電動機１５の回転数を変化させて送風ファン１４の回転数を増減させることにより、収容部材１２内を流動する気体流Ｒの流速や流量なども調節できるので、被加熱物Ｗに応じた加熱条件を設定することができる。また、必要であれば、電動機１５の回転方向を変更させることにより、送風ファン１４を逆転させることもできる。
【００２７】
前述したように、加熱装置１０は、収容部材１２内に温度分布が一定な領域を広く確保することができるので、収容部材１２内に収容された被加熱物Ｗ全体をムラなく均等に加熱することができ、材料試験に使用される供試体の加熱手段などとしても好適に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の加熱装置は、材料試験用の供試体や各種機械部品などを加熱する手段として、工業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  加熱装置
１１  ケーシング
１１ａ  断熱材
１１ｂ  開口部
１１ｄ  扉
１１ｗ  後壁部
１２  収容部材
１２ａ  外周面
１２ｃ，１３ｃ  軸心
１２ｆ  前方開口部
１２ｒ  後方開口部
１３  円筒状発熱体
１３ａ  円筒体
１３ｂ  内周面
１３ｈ  電気ヒータ
１４  送風ファン
１４ａ  回転軸
１５  電動機
１５ａ  駆動軸
１６  壁板
１６ａ  スペーサ
Ｖ  隙間
Ｐ，Ｒ  気体流
Ｗ  被加熱物
【図１】
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【図２】
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