乾燥器
【課題】試料載置棚の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚の高さを変更しても棚ヒータを確実に所定温度まで上昇させることができる乾燥器を提供する。
【解決手段】棚ヒータ５ａを一体に備えた試料載置棚５をチャンバ２内に複数段配設し、棚ヒータ５ａによって試料載置棚５を加熱して試料を乾燥させる真空乾燥器１において、試料載置棚５の端部に、棚ヒータ５ａに通電する受電側コイル６を一体に設け、受電側コイル６に対応して、チャンバ２の外面に送電側コイル７を配設し、送電側コイル７から受電側コイル６への電磁誘導により棚ヒータ５ａに電力を伝送し、試料載置棚５を加熱する。
【解決手段】棚ヒータ５ａを一体に備えた試料載置棚５をチャンバ２内に複数段配設し、棚ヒータ５ａによって試料載置棚５を加熱して試料を乾燥させる真空乾燥器１において、試料載置棚５の端部に、棚ヒータ５ａに通電する受電側コイル６を一体に設け、受電側コイル６に対応して、チャンバ２の外面に送電側コイル７を配設し、送電側コイル７から受電側コイル６への電磁誘導により棚ヒータ５ａに電力を伝送し、試料載置棚５を加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料載置棚に設けた棚ヒータで、載置した試料を直接加熱して乾燥させる乾燥器に関する。
【背景技術】
【０００２】
棚ヒータを備えた試料載置棚をチャンバ内に複数段配設し、前記棚ヒータによって載置した試料を加熱しながら真空にして乾燥させる真空乾燥器では、前記棚ヒータに通電するための外部電源からの配線を、チャンバ側面を貫通して設けた真空コネクタを通して接続するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開昭６１−６３６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のような真空乾燥器では、試料載置棚は、チャンバの内壁に設けられたガイドレールに支持されており、試料載置棚の高さを変更する際には、試料載置棚を所望の高さのガイドレールに差し替えることによって行われるが、これに伴って、ガイドレールの後端に配設された真空コネクタを差し替える必要があり、手間が掛かっていた。また、この差し替え時に、コネクタがきちんと差し込まれていないと、棚ヒータに通電できないことから、温度を上げることができない。さらに、乾燥中の試料から腐食性ガスが発生すると、真空コネクタや配線等の金属部分が腐食性ガスに侵されて不具合を生じる虞もあった。
【０００４】
そこで本発明は、試料載置棚の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚の高さを変更する際に、狭いチャンバー内でのコネクタの脱着作業をを省き、これに伴って、コネクタの差込不良や、コネクタ部や配線部の金属部分の腐食といった不具合をなくし、常に適切な制御を行なうことができる乾燥器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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、棚ヒータを備えた試料載置棚をチャンバ内に複数段配設し、前記棚ヒータで、載置した試料を直接加熱して乾燥させる乾燥器において、前記試料載置棚の端部に、前記棚ヒータに通電する受電側コイルを一体に設けるとともに、前記チャンバの外面に、前記受電側コイルへの電磁誘導によって前記棚ヒータに電力を供給する送電側コイルを配設したことを特徴とし、前記チャンバは、送電側コイルと受電側コイルとが対向する部分を非磁性材料で形成すると好適である。また、前記受電側コイルの回路及び配線を樹脂材料でモールドしてもよく、前記送電側コイルは、各段の試料載置棚の設置位置に応じて複数設けることもできる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の乾燥器によれば、棚ヒータに、外部電源から非接触で電力伝送できるので、コネクタの差し替え作業が必要なくなり、試料載置棚の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚の高さを変更しても、棚ヒータを確実に所定温度まで上昇させることができる。また、送電側コイルを各段の試料載置棚の設置位置に応じて予め複数設けておくことにより、試料載置棚を所定の段に設置するだけで、送電側コイルから受電側コイルに電力伝送可能となり、棚ヒータも確実に所定温度まで上昇させることができる。さらに、送電側コイルと受電側コイルとが対向する部分のみを非磁性材料で形成し、その他の部分を安価な材料で形成することにより、製造コストの上昇を抑えることができる。また、乾燥させる試料によっては、乾燥中に腐食性のガスを発生させることがあるが、受電側コイルを樹脂材料でモールドしておくことにより、回路や配線が腐食することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を真空乾燥器に適用した一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１は真空乾燥器の一形態例を示す断面説明図で、真空乾燥器１は、ステンレス製のチャンバ２と、該チャンバ２の前面に開閉可能に取り付けられたチャンバ扉３とを備えたもので、チャンバ扉３を閉じて密封し、チャンバ２と連通する真空ポンプの接続口を真空ポンプに接続してチャンバ２内を真空にする。
【０００８】
チャンバ２内には、３段のガイドレール４が設けられ、このガイドレール４に、棚ヒータ５ａを一体に備えた試料載置棚５が装着されている。各試料載置棚５の後端部には、棚ヒータ５ａに通電する受電側コイル６が一体に設けられている。チャンバ２の外面には、３段のガイドレール４に装着される各試料載置棚５に取り付けられた受電側コイル６の配設位置に対応して、３つの送電側コイル７がそれぞれ配設されるとともに、チャンバ２の側壁で、受電側コイル６と送電側コイル７が対向する部分を非磁性ステンレス等の非磁性材料Ｍで形成している。また、受電側コイル６は、回路や配線が樹脂材料でモールドされている。
【０００９】
前記真空乾燥器１では、例えば、上段及び中段を使用して試料を乾燥する場合、上段及び中段のガイドレール４，４に試料載置棚５，５をそれぞれ挿入するだけで、試料載置棚５，５の受電側コイル６，６と送電側コイル７，７とがチャンバ２の側壁を挟んで対向し、各試料載置棚５の棚ヒータ５ａに通電可能となる。試料を載せた各試料載置棚５をガイドレール４に挿入後、真空ポンプを作動させて、チャンバ２内を真空にし、次いで各試料載置棚５の棚ヒータ５ａに通電し、該棚ヒータ５ａを所望の温度まで上昇させ、試料を加熱して乾燥させる。
【００１０】
このように、各試料載置棚５の棚ヒータ５ａは、外部電源から非接触で電力伝送できるので、試料載置棚５の位置を変更する際に、従来のようにコネクタの差し替え作業が必要なくなり、試料載置棚５の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚５の高さを変更しても、送電側コイル７から受電側コイル６を介して棚ヒータ５ａに電力を確実に供給できるので、試料載置棚５を確実に所定温度まで上昇させることができる。また、送電側コイル７を各段の試料載置棚５の設置位置に応じて予め複数設けておくことにより、試料載置棚５を所定の段に設置するだけで、送電側コイル７から受電側コイル６に電力伝送可能となり、試料載置棚５を確実に所定温度まで上昇させることができる。さらに、少なくとも送電側コイル７と受電側コイル６とが対向する部分のみを非磁性材料で形成することにより、全体を非磁性材料で形成する場合に比べて製造コストの低減を図ることができる。また、乾燥させる試料によっては、乾燥中に腐食性のガスを発生させることがあるが、各受電側コイル６を樹脂材料でモールドしておくことにより、回路や配線が腐食することを防止できる。
【００１１】
なお、本発明は上述の形態例のように、試料載置棚を加熱しながら真空にして試料を乾燥させる真空乾燥器に適用するものに限らず、チャンバ内を加熱して試料を乾燥させる通常の乾燥機にも適用することができる。また、チャンバ内を真空にし、低温で試料を乾燥させる低温乾燥機にも適用することができる。
【００１２】
［実験例１］
図２に示されるような非接触電力伝送の実験装置を用いて行った実験について説明する。図２に示される非接触電力伝送の実験装置は、非磁性体材料Ｍを挟んで受電側コイル６と送電側コイル７とを配設し、受電側コイル６には試料載置棚５に設けた棚ヒータ５ａを接続している。入力電源電圧：ＡＣ１００Ｖ，誘導電圧（出力電圧）：ＤＣ２４Ｖ，使用棚ヒータ容量：５０Ｗ，ＤＣ２４Ｖ電源を用いて、試料載置棚５の棚ヒータ５ａに通電し、試料載置棚５の表面温度と上昇時間とを測定した。その結果を図３に示す。
【００１３】
通電前の試料載置棚５の表面温度は、約２５℃であった。６分経過するまで、表面温度は毎分約１５℃上昇し、６分経過時に表面温度は約１１５℃になった。６分経過後からは表面温度は緩やかに上昇し、２７分経過時に約１５５℃となった。
【００１４】
［実験例２］
実験例１の非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用い、使用棚ヒータ容量：６０Ｗで、真空度：５ｍｍＨｇの状態で棚ヒータ５ａに通電し、試料載置棚５の表面温度と上昇時間とを測定した。その結果を図４に示す。
【００１５】
通電前の試料載置棚５の表面温度は、約２０℃であった。４分経過時には約１１０℃、８分経過時には約１５０℃、１２分経過時には約１８０℃となった。
【００１６】
［実験例３］
実験例１の非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用い、使用棚ヒータ容量：６０Ｗで、大気圧で棚ヒータ５ａに通電し、試料載置棚５の表面温度と上昇時間とを測定した。その結果を図５に示す。
【００１７】
通電前の試料載置棚５の表面温度は、約３０℃であった。５分経過時には約１３０℃、１０分経過時には約１６０℃、３５分経過時には約１８０℃となった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の真空乾燥器の一形態例を示す断面説明図である。
【図２】非接触電力伝送の実験装置を示す説明図である。
【図３】非接触電力伝送の実験装置の棚ヒータに通電し、試料載置棚の表面温度と上昇時間とを測定した結果を示す図である。
【図４】非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用いて真空状態で棚ヒータに通電し、試料載置棚の表面温度と上昇時間とを測定した結果を示す図である。
【図５】非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用いて大気圧状態で棚ヒータに通電し、試料載置棚の表面温度と上昇時間とを測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…真空乾燥器、２…チャンバ、３…チャンバ扉、４…ガイドレール、５…試料載置棚、５ａ…棚ヒータ、６…受電側コイル、７…送電側コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料載置棚に設けた棚ヒータで、載置した試料を直接加熱して乾燥させる乾燥器に関する。
【背景技術】
【０００２】
棚ヒータを備えた試料載置棚をチャンバ内に複数段配設し、前記棚ヒータによって載置した試料を加熱しながら真空にして乾燥させる真空乾燥器では、前記棚ヒータに通電するための外部電源からの配線を、チャンバ側面を貫通して設けた真空コネクタを通して接続するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開昭６１−６３６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のような真空乾燥器では、試料載置棚は、チャンバの内壁に設けられたガイドレールに支持されており、試料載置棚の高さを変更する際には、試料載置棚を所望の高さのガイドレールに差し替えることによって行われるが、これに伴って、ガイドレールの後端に配設された真空コネクタを差し替える必要があり、手間が掛かっていた。また、この差し替え時に、コネクタがきちんと差し込まれていないと、棚ヒータに通電できないことから、温度を上げることができない。さらに、乾燥中の試料から腐食性ガスが発生すると、真空コネクタや配線等の金属部分が腐食性ガスに侵されて不具合を生じる虞もあった。
【０００４】
そこで本発明は、試料載置棚の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚の高さを変更する際に、狭いチャンバー内でのコネクタの脱着作業をを省き、これに伴って、コネクタの差込不良や、コネクタ部や配線部の金属部分の腐食といった不具合をなくし、常に適切な制御を行なうことができる乾燥器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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、棚ヒータを備えた試料載置棚をチャンバ内に複数段配設し、前記棚ヒータで、載置した試料を直接加熱して乾燥させる乾燥器において、前記試料載置棚の端部に、前記棚ヒータに通電する受電側コイルを一体に設けるとともに、前記チャンバの外面に、前記受電側コイルへの電磁誘導によって前記棚ヒータに電力を供給する送電側コイルを配設したことを特徴とし、前記チャンバは、送電側コイルと受電側コイルとが対向する部分を非磁性材料で形成すると好適である。また、前記受電側コイルの回路及び配線を樹脂材料でモールドしてもよく、前記送電側コイルは、各段の試料載置棚の設置位置に応じて複数設けることもできる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の乾燥器によれば、棚ヒータに、外部電源から非接触で電力伝送できるので、コネクタの差し替え作業が必要なくなり、試料載置棚の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚の高さを変更しても、棚ヒータを確実に所定温度まで上昇させることができる。また、送電側コイルを各段の試料載置棚の設置位置に応じて予め複数設けておくことにより、試料載置棚を所定の段に設置するだけで、送電側コイルから受電側コイルに電力伝送可能となり、棚ヒータも確実に所定温度まで上昇させることができる。さらに、送電側コイルと受電側コイルとが対向する部分のみを非磁性材料で形成し、その他の部分を安価な材料で形成することにより、製造コストの上昇を抑えることができる。また、乾燥させる試料によっては、乾燥中に腐食性のガスを発生させることがあるが、受電側コイルを樹脂材料でモールドしておくことにより、回路や配線が腐食することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を真空乾燥器に適用した一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１は真空乾燥器の一形態例を示す断面説明図で、真空乾燥器１は、ステンレス製のチャンバ２と、該チャンバ２の前面に開閉可能に取り付けられたチャンバ扉３とを備えたもので、チャンバ扉３を閉じて密封し、チャンバ２と連通する真空ポンプの接続口を真空ポンプに接続してチャンバ２内を真空にする。
【０００８】
チャンバ２内には、３段のガイドレール４が設けられ、このガイドレール４に、棚ヒータ５ａを一体に備えた試料載置棚５が装着されている。各試料載置棚５の後端部には、棚ヒータ５ａに通電する受電側コイル６が一体に設けられている。チャンバ２の外面には、３段のガイドレール４に装着される各試料載置棚５に取り付けられた受電側コイル６の配設位置に対応して、３つの送電側コイル７がそれぞれ配設されるとともに、チャンバ２の側壁で、受電側コイル６と送電側コイル７が対向する部分を非磁性ステンレス等の非磁性材料Ｍで形成している。また、受電側コイル６は、回路や配線が樹脂材料でモールドされている。
【０００９】
前記真空乾燥器１では、例えば、上段及び中段を使用して試料を乾燥する場合、上段及び中段のガイドレール４，４に試料載置棚５，５をそれぞれ挿入するだけで、試料載置棚５，５の受電側コイル６，６と送電側コイル７，７とがチャンバ２の側壁を挟んで対向し、各試料載置棚５の棚ヒータ５ａに通電可能となる。試料を載せた各試料載置棚５をガイドレール４に挿入後、真空ポンプを作動させて、チャンバ２内を真空にし、次いで各試料載置棚５の棚ヒータ５ａに通電し、該棚ヒータ５ａを所望の温度まで上昇させ、試料を加熱して乾燥させる。
【００１０】
このように、各試料載置棚５の棚ヒータ５ａは、外部電源から非接触で電力伝送できるので、試料載置棚５の位置を変更する際に、従来のようにコネクタの差し替え作業が必要なくなり、試料載置棚５の高さを簡単に変更することができるとともに、試料載置棚５の高さを変更しても、送電側コイル７から受電側コイル６を介して棚ヒータ５ａに電力を確実に供給できるので、試料載置棚５を確実に所定温度まで上昇させることができる。また、送電側コイル７を各段の試料載置棚５の設置位置に応じて予め複数設けておくことにより、試料載置棚５を所定の段に設置するだけで、送電側コイル７から受電側コイル６に電力伝送可能となり、試料載置棚５を確実に所定温度まで上昇させることができる。さらに、少なくとも送電側コイル７と受電側コイル６とが対向する部分のみを非磁性材料で形成することにより、全体を非磁性材料で形成する場合に比べて製造コストの低減を図ることができる。また、乾燥させる試料によっては、乾燥中に腐食性のガスを発生させることがあるが、各受電側コイル６を樹脂材料でモールドしておくことにより、回路や配線が腐食することを防止できる。
【００１１】
なお、本発明は上述の形態例のように、試料載置棚を加熱しながら真空にして試料を乾燥させる真空乾燥器に適用するものに限らず、チャンバ内を加熱して試料を乾燥させる通常の乾燥機にも適用することができる。また、チャンバ内を真空にし、低温で試料を乾燥させる低温乾燥機にも適用することができる。
【００１２】
［実験例１］
図２に示されるような非接触電力伝送の実験装置を用いて行った実験について説明する。図２に示される非接触電力伝送の実験装置は、非磁性体材料Ｍを挟んで受電側コイル６と送電側コイル７とを配設し、受電側コイル６には試料載置棚５に設けた棚ヒータ５ａを接続している。入力電源電圧：ＡＣ１００Ｖ，誘導電圧（出力電圧）：ＤＣ２４Ｖ，使用棚ヒータ容量：５０Ｗ，ＤＣ２４Ｖ電源を用いて、試料載置棚５の棚ヒータ５ａに通電し、試料載置棚５の表面温度と上昇時間とを測定した。その結果を図３に示す。
【００１３】
通電前の試料載置棚５の表面温度は、約２５℃であった。６分経過するまで、表面温度は毎分約１５℃上昇し、６分経過時に表面温度は約１１５℃になった。６分経過後からは表面温度は緩やかに上昇し、２７分経過時に約１５５℃となった。
【００１４】
［実験例２］
実験例１の非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用い、使用棚ヒータ容量：６０Ｗで、真空度：５ｍｍＨｇの状態で棚ヒータ５ａに通電し、試料載置棚５の表面温度と上昇時間とを測定した。その結果を図４に示す。
【００１５】
通電前の試料載置棚５の表面温度は、約２０℃であった。４分経過時には約１１０℃、８分経過時には約１５０℃、１２分経過時には約１８０℃となった。
【００１６】
［実験例３］
実験例１の非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用い、使用棚ヒータ容量：６０Ｗで、大気圧で棚ヒータ５ａに通電し、試料載置棚５の表面温度と上昇時間とを測定した。その結果を図５に示す。
【００１７】
通電前の試料載置棚５の表面温度は、約３０℃であった。５分経過時には約１３０℃、１０分経過時には約１６０℃、３５分経過時には約１８０℃となった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の真空乾燥器の一形態例を示す断面説明図である。
【図２】非接触電力伝送の実験装置を示す説明図である。
【図３】非接触電力伝送の実験装置の棚ヒータに通電し、試料載置棚の表面温度と上昇時間とを測定した結果を示す図である。
【図４】非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用いて真空状態で棚ヒータに通電し、試料載置棚の表面温度と上昇時間とを測定した結果を示す図である。
【図５】非接触電力伝送の実験装置と同等出力のスイッチング電源を用いて大気圧状態で棚ヒータに通電し、試料載置棚の表面温度と上昇時間とを測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…真空乾燥器、２…チャンバ、３…チャンバ扉、４…ガイドレール、５…試料載置棚、５ａ…棚ヒータ、６…受電側コイル、７…送電側コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棚ヒータを備えた試料載置棚をチャンバ内に複数段配設し、前記棚ヒータで、載置した試料を直接加熱して乾燥させる乾燥器において、前記試料載置棚の端部に、前記棚ヒータに通電する受電側コイルを一体に設けるとともに、前記チャンバの外面に、前記受電側コイルへの電磁誘導によって前記棚ヒータに電力を供給する送電側コイルを配設したことを特徴とする乾燥器。
【請求項２】
前記チャンバは、送電側コイルと受電側コイルとが対向する部分を非磁性材料で形成したことを特徴とする請求項１記載の乾燥器。
【請求項３】
前記受電側コイルの回路及び配線を樹脂材料でモールドしたことを特徴とする請求項１又は２記載の乾燥器。
【請求項４】
前記送電側コイルは、各段の試料載置棚の設置位置に応じて複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の乾燥器。
【請求項１】
棚ヒータを備えた試料載置棚をチャンバ内に複数段配設し、前記棚ヒータで、載置した試料を直接加熱して乾燥させる乾燥器において、前記試料載置棚の端部に、前記棚ヒータに通電する受電側コイルを一体に設けるとともに、前記チャンバの外面に、前記受電側コイルへの電磁誘導によって前記棚ヒータに電力を供給する送電側コイルを配設したことを特徴とする乾燥器。
【請求項２】
前記チャンバは、送電側コイルと受電側コイルとが対向する部分を非磁性材料で形成したことを特徴とする請求項１記載の乾燥器。
【請求項３】
前記受電側コイルの回路及び配線を樹脂材料でモールドしたことを特徴とする請求項１又は２記載の乾燥器。
【請求項４】
前記送電側コイルは、各段の試料載置棚の設置位置に応じて複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の乾燥器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−３０３７０７（Ｐ２００７−３０３７０７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３１００５（Ｐ２００６−１３１００５）
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（５９１２４５５４３）東京理化器械株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（５９１２４５５４３）東京理化器械株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]