(57)【要約】【課題】プロペラなどによる強制攪拌が好ましくない溶液加熱でありながら溶液全体に均一温度を保たせること、移動時などの振動衝撃にも発熱体断線などの支障にできるだけ頑健な簡易加熱器を提供する。【解決手段】小型で信頼性の高い移動の容易な溶液加熱器とするため、タンク内に配備した縦に細長い発熱体の周りに熱伝導率の異なる物質を、下方には熱伝導率の高い物質を、上方にいくにしたがって低い物質を順次装着して、自然対流を生じせしめ溶液を攪拌する。複数の発熱体と同数の定抵抗体でブリッジ回路を組み、電気入力を制御することで、温度制御する。また複数発熱体のうち少なくとも一個が断線しても残りの発熱体で加熱を維持継続して部品点数が少なく信頼性の高い加熱器を提供したことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦に長いタンク内にあって、そのタンクの長さとほぼ同じ長さの伝熱体を縦に複数配備して、該タンク内の溶液を積極的に対流攪拌するように該伝熱体の発熱体まわりに熱伝導体を装着し下方に高熱伝導体を、上方にいくにしたがって熱伝導体の熱伝導率を段階的にあるいは連続的に低く変えるように装着した伝熱体を配備したことを特徴とする簡易加熱器。
【請求項２】
複数配備した該伝熱体の電源投入を冷スタート時には一斉におこなって急速に温度上昇させ、タンク内溶液の温度が所定値に達したら、電源投入する伝熱体本数を制限したり、その加熱時間や入力電流を制御し、万一発熱体断線にあってはただちに他の伝熱体に切り替わる制御器に、該伝熱体と固定抵抗をブリッジ回路に組み合わせて該伝熱体の温度上昇や断線によるブリッジ回路の不平衡を検知器として制御することを特徴とする簡易加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内の溶液を加熱する加熱器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶液を加熱する１００リットル程度の円筒や丸、あるいは箱型タンクであっても、そのなかの溶液の温度をタンク内でほぼ均一に保つように攪拌用プロペラを付置したり、伝熱体が一個の場合だけでなく、伝熱体を上下に複数配備したり、小伝熱体を多数配備して温度制御したりした。
【０００３】
しかし、強制攪拌して温度均一化をするのは容易だが可動部であるプロペラの損傷があったり、一個の伝熱体ではその断線で該加熱器の稼動率低下を否めない、伝熱体を複数配備して信頼性を確保するとともに別に温度センサー、攪拌器を備えるか、伝熱体を上下に配備する場合には２種類以上のサイズを用意するのが普通であった。そして小伝熱体を多数配備するのは部品点数の増加を招きその制御も複雑になりやすかった。
【０００４】
溶液の種類によっては、プロペラなどの強制的な攪拌が不適であったり、不要なものがある、そして伝熱体表面の温度が制限されていたりする、微生物培養液加熱のように、発熱体断線による加熱中断を避けたい場合もある。
【０００５】
この改善策として、複数本の伝熱体を配備して、たとえ１本が故障になっても他の伝熱体で加熱継続できることが必要であり、くわえて強制的な攪拌でなく自然な対流による攪拌作用を利用して部品点数をできるだけ減らした加熱器が必要であった。
【特許文献１】特開平１０−２９４１７１公報
【非特許文献１】日本ヒータ株式会社カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、容易に移動可能な溶液加熱装置であってもタンク内溶液は十分な温度均一化が得られること、複数の発熱体のうち万一１個の発熱体断線が生じた場合でも他の発熱体で加熱継続できること、そして信頼性の高い加熱器であること。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、縦に長いタンクの中に耐蝕金属パイプで覆われあるいはシリコンなどの絶縁物で覆われた発熱体のまわりに熱伝導率の異なる熱伝導体を段階的にあるいは連続的に装着した伝熱体を用いてタンク内の溶液を対流加熱することを特徴とする。加熱途中で起きるかもしれない発熱体断線にあっても複数の定抵抗体と発熱体とでなるブリッジ回路の発熱体の温度上昇による出力を制御して、温度制御したり発熱体断線を感知して残る発熱体だけでも加熱維持して高い信頼性を実現することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
プロペラなどの回転部分をもつ攪拌器を用いなくても、自然対流で十分に溶液の攪拌が得られ、別途温度センサーを設けなくても温度制御ができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
可能な限り部品点数を減らすため単一形の複数の発熱体を用いてその発熱体の熱を溶液に伝える熱伝導率の異なる物質を発熱体のまわりに段階的にあるいは連続的に装着して熱伝導率の高い部分が接する溶液と熱伝導率の低い部分が接するそれとの間に温度上昇の差を生じせしめタンクの下方には熱伝導率の高い物質を、上方には低い物質を装着すれば、下方にある溶液は上にある溶液より早く温度上昇してタンクの上方へ流動して対流が生じる。温度センサーは、発熱体の温度上昇によって抵抗値が変化することを利用しており、この結果別個に温度センサーを設ける必要がなく簡易な加熱器である。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明装置の１実施例の正面図であって、２本の伝熱体をタンク内に縦に装着し、移動に便利なキャスターを備えている。
【００１１】
図２は、套管となる耐蝕金属パイプ内のほぼ中央に収めた発熱体とそのまわりに密着して異なる熱伝導率の物質を段階的に装着した伝熱体の例で上部からリード線を通じて電気を供給する、タンクへの取付け、制御器などは省略してある。
【００１２】
図３は、耐蝕金属パイプのような套管を設けず発熱体の周りに密着して下方から熱伝導率の高い物質から低い物質へ順に積み重ね、それを繰り返して構成した伝熱体の例を示す。
【００１３】
図４は、温度制御と発熱体断線検知のブリッジ回路の実施例概略図で、常温で電源投入された発熱体は一定時間加熱後電源から切り離され、ブリッジ回路のまましばらくの間温度センサーとして働き所定の温度に達していなければ、再び発熱体として加熱し温度上昇させ、またある時間後に温度センサーに切り替わる動作を繰り返す、所定温度に達すると温度センサーのまま推移するが発熱体、センサーのいずれのときでも断線するとブリッジ回路平衡がくずれ、その出力は制御器を通じて使用者に警告したり、断線した発熱体を回路から切り離しのこりの発熱体で加熱を継続したりする。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
比較的低温加熱する微生物培養溶液のような農業分野にあって、部品点数少なく移動容易で簡便な加熱器として大きな用途がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】全体の正面図である。（実施例１）
【図２】伝熱体の断面図である。（実施例１）
【図３】伝熱体の断面図である。（実施例２）
【図４】発熱体への電力供給回路の概略図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    伝熱体
２    蓋
３    加熱タンク
４    台座
５    注入口
６    安全弁
７    伝熱体支持座
１０  キャスター
１２  発熱体
１３  熱伝導体１
１４  熱伝導体２
１５  熱伝導体３
１６  熱伝導体４
１７  熱伝導体５
１８  熱伝導体６
１９  熱伝導体７
２０  熱伝導体８
２１  套管
２２  取出し口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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