(57)【要約】【課題】非凝縮性ガスによる温度分布のバラツキ及び温度低下の少ない加熱装置を提供すること。【解決手段】加熱容器１３は、被加熱物の加熱に供する加熱部１３ａと、発熱体１５により加熱した熱媒体１１の非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部１３ｂとを有し、真空断熱ケース１７は、前記被加熱物の加熱に供する部分を除く部分を覆いかつ金属板によって作られており、かつ金属板の一部がダイアフラム部１９となっている。【選択図】図１
2005291678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を封入した熱媒容器と、前記熱媒体を加熱する発熱体と、該発熱体を設けた熱媒容器とを含む加熱装置において、
前記熱媒容器に一体に固定した真空断熱ケースを有し、前記加熱容器は、被加熱物の加熱に供する加熱部と、前記発熱体により加熱した前記熱媒体の非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部とを有し、前記真空断熱ケースは、少なくとも前記被加熱物の加熱に供する部分を除く部分を覆いかつ金属板によって作られており、かつ金属板の一部がダイアフラム部となっていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、前記真空断熱ケースは、前記加熱部の周囲または一部をステンレスまたは錆びにくい材質として、内面を鏡面仕上げまたは錆びにくいニッケルメッキまたは銀メッキが施されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項1記載の加熱装置において、前記真空断熱ケースを前記加熱容器から分離できる構造としたことを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱媒体を用いて接触または輻射熱により被加熱物を加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加熱装置は、熱媒体を封入した熱媒容器と、熱媒体を加熱する発熱体と、熱媒容器に一体に固定した断熱材とを備えている。
【０００３】
加熱装置では、被加熱物の歩留を良くする為、被加熱物を均一に加熱する必要があり、熱媒容器の均熱性が要求される。熱媒容器の均熱性を阻害する要因としては、熱媒容器内に封入されている熱媒体である凝縮性ガスに混在する非凝縮性ガスがある。
【０００４】
凝縮性ガスは、液状態から熱媒容器の加熱部により加熱されて気体となり、熱媒容器において温度の低い部分に供給され、そこで凝縮熱を放出し液化し加熱部に戻る。しかし、残留している非凝縮ガスは凝縮しないので、加熱部に滞留し凝縮ガスの熱移動を阻害し、結果的に加熱部の温度が下がり、凝縮ガスの熱の被加熱物への到達を阻害していた。
【０００５】
従来、凝縮性気体を封入した加熱容器の製作にあっては、残留した非凝縮性ガスが使用範囲に広く分散するのを避けるため、加熱部の全周または加熱部として使用する部位以外の周囲を断熱材によって覆い加熱部の不用な放熱を少なくし、残留した非凝縮性ガスが過熱部に滞留しないようにし温度が均一で低下しないようになるようにしている。なお、従来の断熱材の熱伝導率は、たとえば、０．０４ｋｃａｌ/ｍ・ｈｒ・℃程度である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平７-２１８１６１号公報（第５−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来は、熱媒容器の加熱部の外面に断熱材を取り付けて放熱を抑えているが、この時、断熱材の密度の不均一、断熱作業のバラツキ等で、断熱層に熱伝導率のばらつきが生じ、放熱の大きい部分に残留した非凝縮性ガスが滞留し加熱部の温度が低くなる場合があった。この断熱バラツキの為に残留した非凝縮性ガスは、熱媒容器内の加熱部の保温の弱い部分に残り温度性能に悪影響を与えてしまうという問題がある。
【０００８】
それ故に本発明の課題は、非凝縮性ガスが使用範囲である加熱部に滞留しにくい加熱装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る加熱装置は、熱媒体を封入した熱媒容器と、前記熱媒体を加熱する発熱体と、該発熱体を設けた熱媒容器とを含む加熱装置において、前記熱媒容器に一体に固定した真空断熱ケースを有し、前記加熱容器は、被加熱物の加熱に供する加熱部と、前記発熱体により加熱した前記熱媒体の非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部とを有し、前記真空断熱ケースは、少なくとも前記被加熱物の加熱に供する部分を除く部分を覆いかつ金属板によって作られており、かつ金属板の一部がダイアフラム部となっていることを特徴とすることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の加熱装置によれば、熱媒容器の加熱部に保温性能の良い真空断熱ケースを施し、非凝縮性ガスの蓄積部の冷却効率を結果的に向上させ、非凝縮性ガスの集まりを良くすることで使用部である加熱部の非凝縮性ガスの残留を少なくし、温度分布性能を向上させる。加熱容器内の非凝縮性ガスが加熱部に滞留しにくくなるので、熱媒容器の加熱部における非凝縮性ガスによる温度分布のバラツキ及び温度低下の少ない加熱装置を提供できる。
【００１１】
真空断熱ケースによる真空断熱は、０．００５ｋｃａｌ/ｍ・ｈｒ・℃程度と低い値でありかつ真空である為に対流熱伝達がなく、輻射熱伝導のみとなり、輻射熱伝達は距離の影響を受けないので真空断熱ケースの厚さ寸法を極力薄くすることが出来、加熱装置のコンパクト化ができる利点がある。
【００１２】
また、真空断熱ケースの低温側に温度センサーを設けた温度センサーの温度上昇検知によって、真空引きを行う時期を把握することで真空断熱ケースの内部の酸化を防止でき、真空断熱機能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る加熱装置は、熱媒体を封入した熱媒容器と、前記熱媒体を加熱する発熱体と、該発熱体を設けた熱媒容器とを含む加熱装置において、前記熱媒容器に一体に固定した真空断熱ケースを有し、前記加熱容器は、被加熱物の加熱に供する加熱部と、前記発熱体により加熱した前記熱媒体の非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部とを有し、前記真空断熱ケースは、少なくとも前記被加熱物の加熱に供する部分を除く部分を覆いかつ金属板によって作られており、かつ金属板の一部がダイアフラム部となっていることにより実現した。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明に係る加熱装置の実施例１について説明する。図1及び図２は、本発明の実施例１における加熱装置を示している。
【００１５】
図１及び図２を参照して、加熱装置は、熱媒体１１を封入した熱媒容器１３と、熱媒体１１を加熱する発熱体１５と、発熱体１５を設けた熱媒容器１５に一体に固定した真空断熱ケースと１７を有している。
【００１６】
熱媒容器１３は、被加熱物（図示せず）の加熱に供する加熱部１３ａと、発熱体１５により加熱した非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部１３ｂとを有している。
【００１７】
真空断熱ケース１７は、内部を中空とした金属板によって作られている。加熱部１３ａの周囲または一部は、ステンレスまたは錆びにくい材質として、内面を鏡面仕上げまたは錆びにくいニッケルメッキまたは銀メッキが施されている。
【００１８】
真空断熱ケース１7は、熱媒容器１３の加熱部１３ａの外面に直接溶接を為して熱媒容器１３の製作時の真空引き時と同時に真空断熱ケース１７の真空引きを行われる。真空断熱ケース１７の上板部１７ａ及び下板部１７ｂにはダイアフラム部１９が形成されている。
【００１９】
真空断熱ケース１７には、バルブ２１を介した真空引き管２３が接続されている。真空断熱ケース１７の側面には、低温側の側壁の温度を検出する温度センサー２５が設けられている。万一、真空断熱ケース１７の真空度が低下した時には、真空断熱効果が低下し温度センサー２５の温度が当初より上昇した時、温度センサー２５の温度検出により制御装置２７を動作してバルブ２１を介した真空引き管２３で真空引きを行い真空断熱機能の復活をさせる。
【００２０】
したがって、温度センサー２５の温度上昇検知によって、真空引きを行う時期を把握することで真空断熱ケース１７の内部の酸化を防止でき、真空断熱機能を維持することができる。
【実施例２】
【００２１】
図３及び図４は、本発明に係る加熱装置の実施例２を示している。図及び図４を参照して、加熱装置は、実施例１によって説明した加熱装置の真空断熱ケース１７が２分割されているものである。図３を参照して、図１及び図２に示した真空断熱ケース１７の代わりに加熱部１３ａの外面と分離した真空断熱ケース１７とを溶接にて製作し、加熱部１３ａの外面にバンド２９で密着させた分離構造である。真空断熱ケース１７の内面は、輻射効率の良い鏡面仕上げが施されている。真空断熱ケース１７の上部または下部はダイアフラム部１９となっている。
【実施例３】
【００２２】
図５乃至図７は、本発明に係る加熱装置の実施例３を示している。図５乃至図７を参照して、加熱装置は、熱媒体３１を封入した熱媒容器３３と、熱媒体３１を加熱する発熱体３５と、熱媒容器３５に一体に固定した真空断熱ケース３７とを有している。熱媒容器３３は、被加熱物（図示せず）の加熱に供する加熱部３３ａと、発熱体３５により加熱した熱媒体３１の非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部３３ｂとを有している。
【００２３】
真空断熱ケース３７は、金属板によって作られている。加熱部３３ａの周囲または一部は、ステンレスまたは錆びにくい材質として、内面を鏡面仕上げまたは錆びにくいニッケルメッキまたは銀メッキが施されている。
【００２４】
真空断熱ケース３７は、熱媒容器３３の加熱部３３ａの外面に直接溶接を為して熱媒容器３３の製作時の真空引き時と同時に真空断熱ケース３７の真空引きを行われる。真空断熱ケース３７の上板部３７ａ及び下板部３７ｂにはダイアフラム部３９が形成されている。
【００２５】
真空断熱ケース３７には、バルブ４１を介した真空引き管４３が接続されている。真空断熱ケース３７の側面には、低温側の側壁の温度を検出する温度センサー４５が設けられている。万一、真空断熱ケース３７の真空度が低下した時には、真空断熱効果が低下し温度センサー４５の温度が当初より上昇した時、温度センサー４５の温度検出により制御装置５７を動作してバルブ４１を介した真空引き管４３で真空引きを行い真空断熱機能の復活をさせる。
【００２６】
したがって、温度センサー４５の温度上昇検知によって、真空引きを行う時期を把握することで真空断熱ケース３７の内部の酸化を防止でき、真空断熱機能を維持することができる。
【実施例４】
【００２７】
図８乃至図１１は、本発明に係る加熱装置の実施例３を示している。図８乃至図１１を参照して、加熱装置は、熱媒体５１を封入した熱媒容器６１と、熱媒体５１を加熱する発熱体６３と、発熱体６３を設けた熱媒容器６１に一体に固定した真空断熱ケース６６と、加熱管６７とを有している。熱媒容器６１は、被加熱物（図示せず）の加熱に供する加熱部６１ａと、発熱体６３により加熱した熱媒体５１の非凝縮性ガスを蓄積する蓄積部６１ｂとを有している。
【００２８】
真空断熱ケース６６は、金属板によって作られている。加熱管６７の周囲または一部は、ステンレスまたは錆びにくい材質として、内面を鏡面仕上げまたは錆びにくいニッケルメッキまたは銀メッキが施されている。
【００２９】
真空断熱ケース６６は、熱媒容器６１の加熱部６１ａの外面に直接溶接を為して熱媒容器６１の製作時の真空引き時と同時に真空断熱ケース６６の真空引きを行われる。真空断熱ケース６６の上板部６６ａ及び下板部６６ｂにはダイアフラム部６８，６９が形成されている。
【００３０】
真空断熱ケース６６には、バルブ７１を介した真空引き管７３が接続されている。真空断熱ケース６６の側面には、低温側の側壁の温度を検出する温度センサー７５が設けられている。万一、真空断熱ケース６６の真空度が低下した時には、真空断熱効果が低下し温度センサー７５の温度が当初より上昇した時、温度センサー７５の温度検出により制御装置７８を動作してバルブ７１を介した真空引き管７３で真空引きを行い真空断熱機能の復活をさせる。
【００３１】
したがって、温度センサー７５の温度上昇検知によって、真空引きを行う時期を把握することで真空断熱ケース６６の内部の酸化を防止でき、真空断熱機能を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、接触または輻射熱により高分子材料または合繊繊維を加熱し、高分子材料または合繊繊維の性質を変えることにより、高分子材料または合繊繊維の性能を向上させることを目的とする密閉二相サーモサイホンである加熱装置の用途として適している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る加熱装置の縦断面図である（実施例１）。
【図２】図１に示した加熱装置の平面図である。
【図３】実施例１に示した加熱装置の真空断熱ケースを二分割したものを示す平面図である（実施例２）。
【図４】図３に示した加熱装置の側面図である。
【図５】本発明に係る加熱装置を示す縦断面図である（実施例３）。
【図６】図５に示した加熱装置の右側面図である。
【図７】図６に示した加熱装置の平面図である。
【図８】本発明に係る加熱装置を示す縦断面図である（実施例４）。
【図９】図８に示した加熱装置の右側面図である。
【図１０】図９に示した加熱装置の平面図である。
【図１１】図１０に示した加熱装置の真空断熱ケースを分割した状態を示した平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１，３１，５１    熱媒体
１３，３３，６１    熱媒容器
１３ａ、３３ａ，６１ａ    加熱部
１３ｂ，３３ｂ，６１ｂ    蓄積部
１５，３５，６３    発熱体
１７，３７，６６    真空断熱ケース
１７ａ，３７ａ    上板部
１７ｂ，３７ｂ    下板部
１９，３９    ダイアフラム部
２１，４１，７１    バルブ
２３，４３，７３    真空引き管
２５、４５，７５    温度センサー
２７，５７，７８    制御装置
２９    バンド
６７    加熱管
【図１】
2005291678.tif 000003
【図２】
2005291678.tif 000004
【図３】
2005291678.tif 000005
【図４】
2005291678.tif 000006
【図５】
2005291678.tif 000007
【図６】
2005291678.tif 000008
【図７】
2005291678.tif 000009
【図８】
2005291678.tif 000010
【図９】
2005291678.tif 000011
【図１０】
2005291678.tif 000012
【図１１】
2005291678.tif 000013