JPH075050U - 水分計用加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水分計の測定精度の向上。 【構成】 加熱装置１２は複数の支持板１２ｂで支持さ
れた加熱管１２ａを有している。加熱管１２ａには、加
熱ゾーンａと非加熱ゾーンｂとが設けられていて、加熱
ゾーンａに相当する部分にヒータ１２ｃが捲回固定され
ている。加熱管１２ａの開口端には、扉受け板１２ｄが
固設され、扉受け板１２ｄの下端には、加熱管１２ａの
開口端を開閉する扉１２ｅが螺着されている。扉１２ｅ
の内面には、扉１２ｅの閉止様態で加熱管１２ａの開口
端に当接する耐熱性クッション材１２ｆと、このクッシ
ョン材１２ｆの表面を被う耐熱性であって、かつ、非通
気性のカバー１２ｇが貼着されている。加熱管１２ａの
加熱ゾーンａの後端側には、気体導入部と連通するキャ
リアガスの導入口が設けられているとともに、加熱管１
２ａの非加熱ゾーンｂの略中央には、加熱管１２ａを貫
通する透孔が穿設されており、この透孔にフィルター１
８が固設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、水分計用加熱装置に関し、特に、被測定物を加熱して、被測定物 中の水分を気化させ、この気化した水分を捕集，計量することで被測定物中の水 分量を測定する水分計用の加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

固化または液体中の水分量を測定する手段として、ＫＦ法（カールフィッシャ ー法）が知られている。このＫＦ法は、高精度の水分定量法として、広く用いら れており、各分野における標準法となっている。ＫＦ法は、ヨウ素，二酸化硫黄 ，ピリジン，メタノールを成分とするカールフィッシャー試薬（ＫＦ試薬）が、 水と定量的に反応することを利用する方法である。この方法では、試薬の力価（ Ｈ₂ ０／ｍｌ）を標準物質で標定しておき、被測定物中に試薬を滴下し、力価を 標定したＫＦ試薬の平衡滴下量を測定することにより、被測定物中の水分量を知 ることができる。

【０００３】 しかしながら、このよう水分量の測定方法には、取扱に相当な熟練を要し、特 殊な試薬やガラス容器などが必要になるという欠点があった。そこで、近時、被 測定物を加熱して、被測定物中の水分を気化させ、この気化した水分を捕集，計 量することで被測定物中の水分量を測定する水分計が提案されている。ところが 、このような水分計においても、以下に説明する技術的課題があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

すなわち、上述した水分計では、加熱部内に外部からキャリアガスを導入し、 このキャリアガスに被測定物から離脱して気化水分を携行させ、その後に気化水 分を捕集，計量する。このような水分量の測定では、測定精度を確保するために 、通常、加熱部内は外部から遮蔽された状態に保たれる。ところが、加熱部内に は、被測定物を収納しなければならないので、どうしても開閉可能に構成し、一 般的には、開閉扉が設置されている。

【０００５】 しかし、このように開閉扉を設けると、クッション性のあるシール材などを介 在させても、加熱部内が加熱されて乾燥しているので、外部から加熱部内に外気 が侵入し、十分な測定精度が確保できないという問題があった。 本考案は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的 とするところは、測定精度を向上させることができる水分計用加熱装置を提供す ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、外部からからキャリアガスを導入して被 測定物を加熱して、前記被測定物が有している水分を気化させて排出し、この気 化した水分を捕集，計量する水分計用の加熱装置において、前記キャリアガスの 導入口と、気化水分を携行するキャリアガスの導出口とを備え、内部に収納され る前記被測定物を加熱する一端が閉塞された加熱管と、この加熱管の開口端を開 閉する扉と、この扉の内面に設けられ、当該扉の閉止状態で前記加熱管の開口縁 に当接する耐熱性クッション材と、このクッション材の表面を被う耐熱性であっ て、かつ、非通気性のカバーとを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上記構成の水分計用加熱装置によれば、加熱管の開口端を開閉する扉の内面に 、扉の閉止状態で加熱管の開口縁に当接する耐熱性クッション材と、このクッシ ョン材の表面を被う耐熱性であって、かつ、非通気性のカバーとを有しているの で、外部から気化水分を保有した外気の侵入が、カバーにより阻止される。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の好適な実施例について添附図面を参照して詳細に説明する。図１ から図６は、本考案にかかる水分計用加熱装置の一実施例を示している。図１は 、本考案の加熱装置が適用される水分計のキャリアガス系の経路および機能ブロ ック図であって、同図に示す水分計は、キャリアガスＡを生成する気体導入部１ ０と、この気体導入部１０からのキャリアガスＡを導入して被測定物Ｘを加熱す る加熱装置１２と、この加熱装置１２から導出されるキャリアガスＢから気化水 分を捕集する水分収集部１４と、前記水分収集部１４の増加重量を検出する公知 の電磁平衡式天秤ユニット１６とを備えている。

【０００９】 そして、水分収集部１４の前段に前記キャリアガスＢ中の気化水分以外の気化 物を吸着除去するフィルター１８が設けられている。気体導入部１０は、空気ポ ンプ１０ａと、この空気ポンプ１０ａから供給される空気と、外部から供給され る乾燥した窒素Ｎ₂ （Ｈｅなどの不活性ガスであってもよい）とを切換る電磁バ ルブ１０ｂと、この電磁バルブ１０ｂから送出される混合または単独気体Ｃを乾 燥して、キャリアガスＡを生成するデシケータユニット１０ｃと、加熱装置１２ に供給するキャリアガスＡの流量を制御するニードルバルブ１０ｄと、加熱装置 １２に供給するキャリアガスＡの流量を検出するフローセンサ１０ｅとから構成 されている。

【００１０】 図２および図３は、加熱装置１２の詳細図であり、加熱装置１２は、一端が開 口した円筒状の加熱管１２ａを有していて、この加熱管１２ａは、複数の支持板 １２ｂにより支持されている。また、加熱管１２ａには、その長手軸方向を略２ 等分するようにして、加熱ゾーンａと非加熱ゾーンｂとが設けられていて、加熱 ゾーンａに相当する部分に、その外周を被うようにして面状のヒータ１２ｃが捲 回固定されている。

【００１１】 さらに、加熱管１２ａの開口端には、角形の扉受け板１２ｄが固設され、扉受 け板１２ｄの下端には、加熱管１２ａの開口端を開閉する扉１２ｅが螺着されて いる。そして、扉１２ｅの内面には、扉１２ｅの閉止様態で加熱管１２ａの開口 端に当接する、例えば、シリコンゴムから構成された耐熱性クッション材１２ｆ と、このクッション材１２ｆの表面を被う耐熱性であって、かつ、非通気性の、 例えば、テフロン樹脂から構成されたカバー１２ｇが貼着されている。

【００１２】 加熱管１２ａの加熱ゾーンａの後端側には、気体導入部１０のフローセンサ１ ０ｅと連通するキャリアガスＡの導入口１２ｈが設けられているとともに、加熱 管１２ａの非加熱ゾーンの略中央には、加熱管１２ａを貫通する透孔１２ｉが穿 設されており、この透孔１２ｉにフィルター１８が固設されており、加熱装置１ ２から導出されるキャリアガスＢが、フィルター１８内に導かれる。

【００１３】 被測定物Ｘは、キャリア２０内に収納され、扉１２ｅを開けた状態で、まず、 加熱管１２ａの非加熱ゾーンｂに導入され、扉１２ｅで閉塞した後に、加熱ゾー ンａに移送され、ここでヒータ１２ｃにより熱が加えられる。キャリア２０は、 略長方形に形成されたフレーム２０ａと、このフレーム２０ａの短辺側に回転可 能に支持された一対の前後ローラ２０ｂ，２０ｃと、前記フレーム２０ａに外周 部が係止され、被測定物Ｘを載置収納する耐熱性容器２０ｄとから構成されてい る。

【００１４】 キャリア２０のフレーム２０ａと後ローラ２０ｃは、非磁性材であるステンレ スで構成され、前ローラ２０ｂは、永久磁石から構成されている。このように構 成されたキャリア２０の移動機構２２は、加熱管１２ａの非加熱ゾーンｂの外周 に設置された吸引アーム２２ａと、加熱管１２ａの下方にあって、その長手軸方 向に沿って延びるガイドレール２２ｂと、ガイドレール２２ｂの下面側に移動自 在に装着された可撓性のラック２２ｃと、このラック２２ｃに噛合するピニオン ２２ｄと、ピニオン２２ｄを回転駆動するギアードモータ２２ｅとを有している 。

【００１５】 吸引アーム２２ａは、略Ｙ字形に形成された取付板２２ｆと、取付板２２ｆの 先端側内面に固着されたマグネット片２２ｇとを備えていて、取付板２２ｆの基 部内面側にガイドレール２２ｂとラック２２ｃとが挿入され、取付板２２ｆの基 部がラック２２ｃに固設されている。ガイドレール２２ｂは、加熱装置１２の外 周を被う上下ケース２４，２６の、下ケース２４上に複数の固定具２２ｈにより 支持されている。

【００１６】 また、ガイドレール２２ｂの上面側には、キャリア２０の移動ストロークに対 応して、吸引アーム２２ａの位置を検出する一対のリミットスイッチ２２ｉが設 置されている。なお、図３において、符号２８で示した部材は、加熱管１２ａの 外周に捲回されたヒータ１２ｃの外周を被う保護筒である。 フィルター１８は、上端が開口した中空筒状のホルダー１８ａと、このホルダ ー１８ａの下端中央に突設された中空筒状の挿入部１８ｂと、ホルダー１８ａ内 に収納される吸着剤（図示省略）、および、ホルダー１８ａの上端に螺着される キャップ１８ｃとを有している。このように構成されたフィルター１８は、挿入 部１８ｂを加熱管１２ａの上部に穿設された透孔１２ｉ内に挿入し、溶接などに より固設することにより取り付けられる。

【００１７】 そして、キャップ１８ｃに設けられた突起部１８ｄにコネクタ３０を接続する ことにより、チューブ３２を介してフィルター１８と水分収集部１４とが連通接 続される。 以上のように構成されたフィルター１８では、吸着剤は、被測定物Ｘを加熱し た際に、発生する気化水分以外の気化物を吸着除去するものであって、例えば、 有機物や無機物などによって適宜選択され、例えば、活性炭が好適に用いられる 。水分収集部１４は、上記チューブ３２の一端が接続されるセルを備えており、 セル内には、気化水分を捕集する、例えば、分子選択性のあるゼオライトが充填 され、セルは、電磁平衡式の電子天秤ユニット１６の荷重伝達軸に結合され、水 分収集部１４の荷重が電子天秤ユニット１６に伝達されるようになっている。

【００１８】 次に、上記構成の水分計で被測定物Ｘの水分量を測定する場合の操作について 説明する。測定に当たって、まず、被測定物Ｘをキャリア２０内に収納し、扉１ ２ｅを開けた状態で、加熱管１２ａの非加熱ゾーンｂに導入する。 次いで、扉１２ｅで閉塞した後に、ギアードモータ２２ｅを駆動すると、ピニ オン２２ｄに噛合したラック２２ｃが加熱管１２ａの加熱ゾーンａ側に移動する 。この移動に伴って吸引アーム２２ａも加熱管１２ａの加熱ゾーンａ側に移動す るが、このときマグネット片２２ｇがキャリア２０の前ローラ２０ｂを吸引して いるので、吸引アーム２２ａの移動に伴って、キャリア２０も加熱管１２ａの加 熱ゾーンａ側に移動する。そして、キャリア２０が完全に加熱ゾーンａ内に移動 されると、これをリミットスイッチ２２ｉで検出して、ギアードモータ２２ｅの 回転駆動が停止される。

【００１９】 なお、被測定物Ｘの加熱が終了した場合には、上記と逆の操作が行われ、扉１ ２ｅを開くことにより、燃焼した被測定物Ｘの残渣を加熱管１２ａ内から取り出 すことができる。以上の操作と合い前後して、加熱管１２ａが扉１２ｅで閉止さ れると、気体導入部１０からキャリアガスＡが導入口１２ｈを介して加熱管１２ ａ内に導入され、加熱管１２ａ内の空気がキャリアガスＡに完全に置換されると 、ヒータ１２ｃに通電して、被測定物Ｘが加熱される。

【００２０】 この加熱により被測定物Ｘから離脱した気化水分を含む気化物は、キャリアガ スＡに携行されキャリアガスＢとして、フィルター１８に導入され、フィルター １８で気化水分以外の気化物が吸着除去された後に、気化水分のみを携行したキ ャリアガスが水分収集部１４内に導入され、その後、気化水分が水分収集部１４ に吸着保持され、このときの水分収集部１４の増加重量が天秤ユニット１６で計 測される。

【００２１】 このように水分計での測定過程において、本実施例の加熱装置１２では、加熱 管１２ａの開口端を開閉する扉１２ｅの内面に、扉１２ｅの閉止状態で加熱管１ ２ａの開口縁に当接する耐熱性クッション材１２ｆと、このクッション材１２ｆ の表面を被う耐熱性であって、かつ、非通気性のカバー１２ｇとが設けられてい るので、加熱管１２ａの内部に気化水分を携行した外気の侵入が、カバー１２ｆ により阻止され、その結果、水分計の測定精度が高精度に保たれる。

【００２２】

【考案の効果】 以上、実施例で詳細に説明したように、本考案にかかる水分計用加熱装置によ れは、外部から水分計の系内に外気が侵入することが防止されるので、水分計の 測定精度が高精度に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる加熱装置が適用される水分計の
機能構成ブロック図である。

【図２】本考案にかかる加熱装置の斜視図である。

【図３】本考案にかかる加熱装置の断面図である。

【図４】本考案にかかる加熱装置で用いられる移動機構
の斜視図である。

【図５】図４の要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 気体導入部 １２ 加熱装置 １２ａ 加熱管 １２ｂ 支持板 １２ｃ ヒータ １２ｄ 扉受け板 １２ｅ 扉 １２ｆ クッション材 １２ｇ カバー １２ｈ 導入口 １２ｉ 透孔 １４ 水分収集部 １６ 天秤ユニット １８ フィルター Ａ キャリアガス Ｂ キャリアガス Ｃ 混合気体 Ｘ 被測定物

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からからキャリアガスを導入して被
   測定物を加熱して、前記被測定物が有している水分を気
   化させて排出し、この気化した水分を捕集，計量する水
   分計用の加熱装置において、 前記キャリアガスの導入口と、気化水分を携行するキャ
   リアガスの導出口とを備え、内部に収納される前記被測
   定物を加熱する一端が閉塞された加熱管と、この加熱管
   の開口端を開閉する扉と、この扉の内面に設けられ、当
   該扉の閉止状態で前記加熱管の開口縁に当接する耐熱性
   クッション材と、このクッション材の表面を被う耐熱性
   であって、かつ、非通気性のカバーとを有することを特
   徴とする水分計用加熱装置。