(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口を開閉する蓋を備えた有底円筒状の真空チャンバと、該真空チャンバ内に配置され、真空チャンバの軸線を回転中心として回転する円板状の回転体と、前記真空チャンバの底部に設けられた前記回転体の回転駆動部と、真空チャンバ内を減圧する真空ポンプと、前記真空チャンバの外側に設けられて電磁誘導によって前記回転体を加熱する永久磁石とを備えた遠心減圧濃縮装置において、前記真空チャンバの外側で、前記回転体の法線方向に配置した回動軸と、該回動軸と一体に回動可能に設けられた回動部材と、該回動部材の前記回動軸を挟んだ対向位置に設けられた一対の永久磁石と、前記回動軸を垂直状態から水平状態にまで回動させる角度調節手段とを備えていることを特徴とする遠心減圧濃縮装置。
【請求項２】
前記回転体の外周部に、前記永久磁石からの電磁誘導によって発熱する発熱部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の遠心減圧濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心減圧濃縮装置に関し、詳しくは、真空チャンバ内の回転体を、真空チャンバの外部に設置した永久磁石による電磁誘導で加熱する遠心減圧濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心減圧濃縮装置は、上部開口を開閉する蓋を備えた有底円筒状の真空チャンバと、真空チャンバ内に配置された回転体と、真空チャンバの底部に設けられた前記回転体の回転駆動部と、真空チャンバ内を減圧する真空ポンプとを備えており、前記回転体に設けた容器保持部に試料容器を装着し、回転体を高速で回転させながら真空チャンバ内を減圧することにより、試料容器内の試料の突沸を抑えながら、低温で試料の濃縮や乾燥を行うもので、必要に応じて試料を加熱することによって操作効率の向上を図るようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、試料を加熱する手段として、渦電流が発生可能な金属からなる真空チャンバの外側に、複数の永久磁石をＮ極とＳ極とを交互に配置した回転部材を回転させることにより、真空チャンバを発熱させて真空チャンバ内の試料を加熱するようにした加熱装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３１２０１号公報
【特許文献２】特開２００４−７６９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、磁石を配置した回転部材を回転させるための回転機構が大掛かりで複雑になることがあり、装置全体の大型化や価格上昇を招くという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、加熱源として永久磁石による電磁誘導を利用する際の装置構成の簡略化を図りながら、温度調節も容易に行うことができる遠心減圧濃縮装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の遠心減圧濃縮装置は、上部開口を開閉する蓋を備えた有底円筒状の真空チャンバと、該真空チャンバ内に配置され、真空チャンバの軸線を回転中心として回転する円板状の回転体と、前記真空チャンバの底部に設けられた前記回転体の回転駆動部と、真空チャンバ内を減圧する真空ポンプと、前記真空チャンバの外側に設けられて電磁誘導によって前記回転体を加熱する永久磁石とを備えた遠心減圧濃縮装置において、前記真空チャンバの外側で、前記回転体の法線方向に配置した回動軸と、該回動軸と一体に回動可能に設けられた回動部材と、該回動部材の前記回動軸を挟んだ対向位置に設けられた一対の永久磁石と、前記回動軸を垂直状態から水平状態にまで回動させる角度調節手段とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明の遠心減圧濃縮装置は、前記回転体の外周部に、前記永久磁石からの電磁誘導によって発熱する発熱部材を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の遠心減圧濃縮装置によれば、一対の永久磁石を両端部に設けた回動部材の中央を回転体法線方向の回動軸で支持しているので、両磁石に加わるローレンツ力は、回動軸の軸線と直交する方向に作用し、回動軸を回動させる方向には作用しないので、回動軸の軸受によってローレンツ力を吸収することができ、角度調節手段の駆動力を大きくする必要はなく、小型の角度調節手段、例えばステッピングモータを使用できるとともに、回動部材の回動角度を一定に保つことができる。これにより、簡単な機器構成で回転体を安定した加熱力で加熱することができる。
【００１０】
さらに、回動部材の回動角度を回転体に対して平行位置から直交位置まで適宜回動させることにより、回転体の加熱量を調節することができる。また、回転体の外周部に発熱部材を設けることによって回転体の加熱効率を向上させることができ、試料容器内の試料を効率よく加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の遠心減圧濃縮装置の第１形態例を示す断面正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図であって、磁石を９０度回転させた状態を示している。
【図３】本発明の遠心減圧濃縮装置の第２形態例を示す断面正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２は、本発明の遠心減圧濃縮装置の第１形態例を示している。本形態例に示す遠心減圧濃縮装置は、ケーシング１１の内部に収容されるもので、上部開口を開閉する蓋１２ａを備えた有底円筒状の真空チャンバ１２と、該真空チャンバ１２内に配置され、真空チャンバ１２の軸線を回転中心として高速で回転可能な回転体１３と、前記真空チャンバ１２の底部に設けられた前記回転体１３の回転駆動部１４と、真空チャンバ１２内を減圧する真空ポンプ１５と、前記真空チャンバ１２の外側に設けられた加熱用の永久磁石１６，１６とを備えている。
【００１３】
前記回転駆動部１４は、真空チャンバ１２の内外を区画する下部隔壁１２ｂを挟んで対向するマグネットカップリング１７を有しており、回転駆動モータ１８を作動させることにより、マグネットカップリング１７を介して回転軸１３ａを回転させることにより、前記回転体１３を矢印Ｒで示す方向に高速で回転させる。また、マグネットカップリング１７を収容した収容室１９の一側には、前記真空ポンプ１５に接続された減圧配管２０が接続され、収容室１９の上壁には、真空チャンバ１２内に連通する排気孔２１が設けられている。
【００１４】
前記回転体１３は、永久磁石１６，１６からの電磁誘導によって加熱可能な材料によって形成されており、この回転体１３には、試料容器２２を保持する複数の容器保持部２３，２３が設けられている。
【００１５】
前記永久磁石１６，１６は、真空チャンバ１２の外側から電磁誘導によって前記回転体１３を加熱するものであって、前記回転体１３の法線方向に配置した回動軸２４と、該回動軸２４と一体に回動可能に設けられた回動部材２５と、前記回動軸２４を回動させる角度調節手段である角度調節モータ２６とを備えた加熱温度調節部２７における前記回動部材２５の前記回動軸２４を挟んだ対称位置に、一対の永久磁石１６，１６をそれぞれ設けたものである。
【００１６】
加熱温度調節部２７は、前記回動角度調節モータ２６を制御することにより、前記回動軸２４を、前記一対の永久磁石１６，１６同士を結ぶ直線が、図２に示すように、前記回転体１３の回転方向と平行になる位置から、図１に示すように、前記回転体１３の回転方向に対して直交する方向になる位置にまで回動させ、前記直線と回転体１３の回転方向との角度を調節することにより、電磁誘導効率を変化させて回転体１３、すなわち、試料容器２２内の試料をあらかじめ設定された温度に加熱する。このとき、前記直線を回転体１３の回転方向に対して直交する方向に向け、回転体１３の外周と永久磁石１６，１６との距離が大きくなったときに、永久磁石１６，１６による回転体１３の加熱量がゼロになるように永久磁石１６，１６の磁力などを設定することにより、最大加熱状態から非加熱状態まで加熱量を調節することができる。
【００１７】
さらに、両永久磁石１５には、回転体１３の回転に伴い、図２に矢印で示す方向のローレンツ力Ｌ１，Ｌ２が加わるが、両ローレンツ力Ｌ１，Ｌ２は、共に回転体１３の回転方向を向いており、回動軸２４を回転させる力を打ち消すように作用するので、回動軸２４に対しては、回動軸２４の軸線と直交する方向にのみ作用し、両ローレンツ力Ｌ１，Ｌ２によって回動軸２４にトルクが発生することはない。
【００１８】
したがって、回動軸２４を適宜な軸受で回動可能に保持することによってローレンツ力を吸収することができ、回動部材２５を介して一対の永久磁石１６，１６を小さなトルクで回動させて角度調節することが可能となり、角度調節モータ２６として小型のステッピングモータを選択することができる。
【００１９】
このように、一対の永久磁石１６，１６を回動軸２４と一体に回動する回動部材２５の対称位置に取り付けることにより、回動軸２５にトルクが発生することがなくなり、小型の角度調節モータ２６で永久磁石１５の回動位置を任意に設定することができ、回転体１３の加熱量を容易に設定することができる。
【００２０】
図３は、本発明の遠心減圧濃縮装置の第２形態例を示している。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示した遠心減圧濃縮装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２１】
本形態例に示す遠心減圧濃縮装置は、前記回転体１３の外周部における上下両面に、前記永久磁石１６，１６からの電磁誘導によって発熱する発熱部材３１，３１をそれぞれ設けている。このような発熱部材３１を設けることにより、前記第１形態例に比べて永久磁石１６，１６による加熱効率を向上させることができる。
【００２２】
前記第１形態例では、前記直線を回転体１３の回転方向と平行になる位置で最大加熱量、回転方向に直交する方向で最小加熱量になるように設定されているため、各永久磁石１６，１６と回転体１３の軸線と間の距離は、最大加熱量で長く、最小加熱量で短くなっている。
【００２３】
これに対し、本形態例では、前記直線を回転体１３の回転方向と直交し、回転体１３の軸線と永久磁石１６，１６と間の距離が短いとき、すなわち、発熱部材３１，３１と永久磁石１６，１６との距離が最小となったときに、発熱部材３１，３１を介して回転体１３を加熱する加熱量が最大になり、前記直線を回転体１３の回転方向と平行とし、回転体１３の軸線と永久磁石１６，１６と間の距離が長いとき、すなわち、発熱部材３１，３１と永久磁石１６，１６との距離が最大となったときに、発熱部材３１，３１を介して回転体１３を加熱する加熱量が最小になるようにしている。したがって、発熱部材３１，３１を設けた本形態例では、永久磁石１６，１６による加熱効率を向上させることができる。
【００２４】
なお、永久磁石を取り付ける回動部材の形状や大きさ、永久磁石同士の距離などは、真空チャンバや回転体の形状や発熱部材の有無などの条件に応じて最適な状態に設定することができる。また、真空チャンバの周方向の複数箇所に加熱温度調節部を設けることもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１１…ケーシング、１２…真空チャンバ、１２ａ…蓋、１２ｂ…下部隔壁、１３…回転体、１３ａ…回転軸、１４…回転駆動部、１５…真空ポンプ、１６…永久磁石、１７…マグネットカップリング、１８…回転駆動モータ、１９…収容室、２０…減圧配管、２１…排気孔、２２…試料容器、２３…容器保持部、２４…回動軸、２５…回動部材、２６…角度調節モータ、２７…加熱温度調節部、３１…発熱部材、Ｌ１，Ｌ２…ローレンツ力 
【図１】
0006577211.tif 000002
【図２】
0006577211.tif 000003
【図３】
0006577211.tif 000004