(57)【要約】【課題】  測定の作業能率を低下させることなく、試料の加熱ムラ（乾燥ムラ）を防止して測定精度を向上させ、また、試料の焦げや発火の恐れをなくすことのできる水分計を提供する。【解決手段】  重量測定部２の秤量皿２２に載置された試料Ｗの上方に、試料Ｗを加熱する加熱部（ヒータ）３を設けた構造の水分計において、秤量皿２２上に、試料Ｗを覆うように配置され、加熱部３からの輻射熱を散乱させて試料Ｗの加熱を均一化する加熱均一化部材５を備えることで、加熱部３からの輻射熱が散乱後に試料Ｗ表面にまんべんなく照射され、試料Ｗ表面の温度ムラの発生を防止する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
秤量皿上の試料の重量を測定する重量測定部と、上記秤量皿の上方に配置され、輻射熱により当該秤量皿上の試料を加熱して乾燥させるための加熱部を備え、乾燥前後の試料重量から、試料に含まれる水分もしくは揮発分に係る情報を求める水分計において、
上記秤量皿上に試料を覆うように配置され、上記加熱部からの輻射熱を散乱させて試料の加熱を均一化する加熱均一化部材を備えていることを特徴とする水分計。
【請求項２】
上記加熱均一化部材が金属メッシュであることを特徴とする請求項１に記載の水分計。
【請求項３】
上記加熱均一化部材がすりガラスもしくはフロストガラスであることを特徴とする請求項１に記載の水分計。
【請求項４】
上記加熱均一化部材がメッシュ状もしくは不織布状のガラス繊維であることを特徴とする請求項１に記載の水分計。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は水分計に関し、更に詳しくは、試料をヒータ等により加熱して乾燥させ、乾燥前後の重量から試料中の水分や揮発分に係る情報を求める、いわゆる加熱乾燥式の水分計に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱乾燥式の水分計においては、一般に、重量測定部により試料の重量を測定しながら、加熱部により試料を加熱して乾燥させ、乾燥前後の重量差から試料に含まれている水分や揮発分に係る情報、つまり水分量や率、あるいは揮発分量や率を求める（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図３にその要部の構成例を模式的に示す。重量測定部２は、例えば天びん機構などの荷重検出機構２１に秤量皿２２を係合させたもので、秤量皿２２上に搭載した試料Ｗの重量を測定する。秤量皿２２の上方には、加熱部を構成するヒータ３が設けられている。ヒータ３は、例えばフィラメントの周囲を石英ガラスで覆った構造の直管型のものが用いられ、このヒータ３からの赤外線輻射により、秤量皿２２上の試料Ｗを加熱する。
【０００４】
実際の装置では、秤量皿２２の周囲は風防で囲まれ、また、その風防の上に蓋が被せられ、ヒータ３はその蓋の下面に取り付けられる構造が多用されており、ヒータ３と試料Ｗとの間の適宜の位置に制御用の温度センサ４が配置され、その温度センサ４の出力が設定値を維持するようにヒータ３が駆動制御される。
【０００５】
加熱開始前の試料重量を記憶した後、加熱開始後の試料重量を刻々と監視し、水分の蒸発等による試料重量の減量がある一定の条件のもとに完了したと判断したときに測定を終了し、当初の試料重量と乾燥完了時点の試料重量とから、試料Ｗに含まれていた水分や揮発分の量を算出し、あるいは水分率や揮発分率を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０２３２４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、以上のような加熱乾燥式の水分計においては、試料を加熱して乾燥させる際に、ヒータからの赤外線輻射において試料の表面温度にムラが生じることにより乾燥ムラが発生して測定精度を悪化させたり、あるいは試料表面が局所的に高温になり、焦げついて正確な水分率等のデータが得られない場合がある。この傾向は、試料の色が濃い（暗い）ほど、また、表面積が大きく熱を蓄えやすいほど高くなり、試料によっては発火する可能性もないとは言えない。
【０００８】
このような加熱ムラによる焦げつきの発生等を防止するには、試料の種類や状態によっては乾燥条件を変更し、焦げないような条件に設定すればよいが、その場合、測定時間が長くなり、測定の作業能率が低下する等の問題が生じる。
【０００９】
また、加熱により膨張する試料においては、測定開始当初に試料の頂部とヒータとの間に所定の距離を介在させていても、加熱による試料の膨張によりその距離が徐々に縮まり、やがてヒータに接触もしくは直近にまで至って焦げたり発火したりする可能性もある。
【００１０】
本考案はこのような実情に鑑みてなされたもので、測定の作業能率を低下させることなく、試料の加熱ムラ（乾燥ムラ）を防止して測定精度を向上させることができると同時に試料の焦げや発火の恐れをなくすことができ、また、試料の膨張によりヒータに接近または接触することをも抑制し、試料膨張に起因する焦げや発火をも併せて防止することのできる水分計の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本考案の水分計は、秤量皿上の試料の重量を測定する重量測定部と、上記秤量皿の上方に配置され、輻射熱により当該秤量皿上の試料を加熱して乾燥させるための加熱部を備え、乾燥前後の試料重量から、試料に含まれる水分もしくは揮発分に係る情報を求める水分計において、上記秤量皿上に試料を覆うように配置され、上記加熱部からの輻射熱を散乱させて試料の加熱を均一化する加熱均一化部材を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１２】
ここで、本考案における加熱均一化部材の具体例としては、金属メッシュ（請求項２）、すりガラスもしくはフロストガラス（請求項３）、あるいはメッシュ状もしくは不織布状のガラス繊維（請求項４）を好適に採用することができる。
【００１３】
本考案は、ヒータなどの加熱部からの輻射線を直接的に試料に照射するのではなく、加熱部からの輻射線を散乱させた後に試料に照射することで、試料の加熱ムラを抑制すると同時に、その加熱均一化部材を秤量皿上に配置することで、その重みにより試料が膨張して加熱部の近傍にまで至ることをも防止しようとするものである。
【００１４】
すなわち、赤外線ヒータ等の加熱部からの輻射線を、金属メッシュ、すりガラスやフロストガラス、あるいはメッシュ状に編んだもしくは不織布状のガラス繊維などの部材を通過させると、輻射線は散乱し、その散乱後に試料に照射することによって、試料の加熱ムラが解消されて乾燥ムラの発生を抑制するとともに、局所的な高温化による焦げつきを防ぎ、ひいては発火を防止することができる。
【００１５】
また、このような加熱均一化部材を、秤量皿上の試料を覆うように当該秤量皿上に配置することにより、その部材を適当な重さのものとしておくことで、加熱により試料が膨張しても、試料と加熱部との間に介在する加熱均一化部材に試料が接触して、加熱部にまで異常に接近したり接触することを防止することができる。そして、加熱均一化部材を秤量皿上に試料を覆うように配置しているので、当該部材に試料が接触しても重量測定結果に影響を及ぼすことがない。
【考案の効果】
【００１６】
本考案によれば、比較的簡単な構成のもとに、加熱部からの輻射熱を加熱均一化部材を通すことによって拡散させ、その拡散後の輻射線を試料に照射して加熱するので、試料表面の加熱ムラの発生を防止し、乾燥ムラをなくして測定精度を向上させることができると同時に、試料表面の局所的な高温化による焦げの発生や発火を防止することができる。
【００１７】
しかも、加熱により試料が膨張しても加熱均一化部材に当接して加熱部に接触したり異常接近したりすることを防止することができ、その際、加熱均一化部材は秤量皿上に配置されているので、試料が加熱均一化部材に接触しても重量の測定結果に影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の実施形態における外観斜視図。
【図２】本考案の実施形態における要部の模式的縦断面図。
【図３】従来の加熱乾燥式水分計の要部の模式的縦断面図。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本考案の実施の形態について説明する。
図１は本考案の実施の形態の外観斜視図を示しており、図２はその要部の模式的縦断面図である。なお、図２は図１におけるケース１、風防１１、および蓋１５の図示を省略し、かつ、蓋１５を閉じた測定状態においてヒータ３の長手方向に直交する方向で、かつ、秤量皿２２の中心を通る鉛直面で切断した図を表している。
【００２０】
この実施の形態の水分計は、基本的な構成は図３に示したものと同等であり、秤量皿２２を備えた荷重検出機構２１を有してなる重量測定部２と、加熱部としてのヒータ３を主体として構成されている。重量測定部２の荷重検出機構２１はケース１内に収容されており、このケース１には測定結果の表示部１２と、各種指令を与えるための操作部１３が設けられている。荷重検出機構２１に基端部分が係合する秤量皿２２は、ケース１の天板に形成された貫通孔を貫通してその外方に突出する荷重検出機構２１の皿受け柱に載せられた状態で、ケース１の天板の上方に位置している。
【００２１】
ケース１の天板には、秤量皿２２の周囲を非接触のもとに囲むように風防１１が設けられているとともに、蓋１５を揺動自在に支持するヒンジ１４が設けられている。蓋１５は、そのヒンジ１４を中心として上下方向へ揺動自在に支持され、図１の開放状態と、秤量皿２２に対して一定の間隔を開けて平行な状態で風防１１の上方に覆い被さった閉鎖状態のいずれかの状態とすることができる。蓋１５には、その閉鎖状態において下面側となる面に、加熱部としての２本のヒータ３が固定されている。したがって、蓋１５の閉鎖状態では、２本のヒータ３は秤量皿２２に対して所定の距離だけ上方において対向した状態となる。水分量の測定は、試料Ｗを秤量皿２２上に載置した状態で、蓋１５を閉鎖して行われる。
【００２２】
各ヒータ３は、図３に示した従来のものと同様の公知のもので、フィラメントの周囲を囲むように石英ガラスからなる直管を配した赤外線ヒータなどが用いられ、赤外線輻射により試料を加熱する。なお、石英ガラスの内周面のうち、上側の半分に金箔などの反射膜が形成されることにより、熱利用の高効率化が図られている。
【００２３】
また、蓋１５を閉鎖した測定状態では、その蓋１５に固定されたヒータ３と秤量皿２２との間の適宜位置に、温度制御用の温度センサ４が設けられ、この温度センサ４の出力を用いてヒータ３が駆動制御される。この点も図３に示した従来例と同じである。
【００２４】
さて、この実施の形態の特徴は、測定時に秤量皿２２上に載置される試料Ｗを覆うように、加熱均一化部材５が秤量皿２２の上に載せられる点である。この例における加熱均一化部材５は、円環状の金属製基体５１に碗状の金属メッシュ５２を固定したものである。このような加熱均一化部材５によって試料Ｗを覆うことにより、ヒータ３からの輻射赤外線は金属メッシュ５２により散乱され、その散乱後の輻射線が試料Ｗの表面にまんべんなく照射されることになる。その結果、試料の加熱ムラ、したがって乾燥ムラが生じず、測定精度が向上し、更には局所的な焦げつきが発生したり、発火したりすることがない。
【００２５】
また、加熱均一化部材５の重量を比較的重いものとすることで、例えば綿のような試料の測定に際しては、その試料を加熱均一化部材５で押さえつけてその下側に収容することにより減容が可能となるとともに、熱で膨張するような試料であれば、加熱均一化部材５の存在により上方への膨張が抑制される結果、ヒータ３に接近ないしは接触することによる試料の発火を防止することができる。
【００２６】
ここで、加熱均一化部材としては、以上のような金属メッシュのほか、表面（片面）に金剛砂と金属ブラシで不透明に加工したすりガラスや、表面をサンドブラストして更にその表面を化学処理した乳白色のフロストガラス等を用いることができ、これらによっても輻射線を散乱させることができる。これらのガラスを用いる場合、板状のガラスを金属等の適当な材料からなる柱や枠体で支えて秤量皿上に載せる等の構成を採用することができる。また、加熱均一化部材の更に他の材料としては、ガラス繊維を挙げることができ、メッシュ状に編んだ状態となるように複数のガラス繊維を相互に固定した構造や、不織布状のグラスウールの状態で使用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  ケース
１１  風防
１４  ヒンジ
１５  蓋
２  重量測定部
２１  荷重検出機構
２２  秤量皿
３  ヒータ
４  温度センサ
５  加熱均一化部材
５１  金属製基体
５２  金属メッシュ
Ｗ  試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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