JPH09293583A - Heater device - Google Patents

Heater device

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JPH09293583A
JPH09293583A JP10544296A JP10544296A JPH09293583A JP H09293583 A JPH09293583 A JP H09293583A JP 10544296 A JP10544296 A JP 10544296A JP 10544296 A JP10544296 A JP 10544296A JP H09293583 A JPH09293583 A JP H09293583A
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heater
cartridge
insulating material
wall
heat
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Tomoyuki Kuwata
知之 桑田
Takaaki Hotsuta
任晃 堀田
Minoru Kaneko
稔 兼子
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater device, capable of realizing the miniaturization and power saving of a device, and also surely and uniformly bringing metallic material into a high-temperature region to perform the heating experiment of the metallic material. SOLUTION: This heater device is composed of a heater cartridge 3: which is a hollow and bottomed columnar member 6, and having a heater 2 for heating metallic material, a lid member 4: for blocking the opening part of the heater cartridge 3, and a specimen cartridge 5: for enclosing metallic material 1 adopted as a specimen, and supported by the lid member 4, also inserted into the hollow part of the heater cartridge 3; and is used by directing the axis direction to a vertical direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気抵抗加熱によ
る金属材料の加熱実験を行う加熱装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating device for conducting a heating experiment on a metallic material by electric resistance heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属材料の加熱実験には、例えば、合金
の合成実験や、溶融金属の熱伝導率の計測など金属の物
性を調べるための実験などがある。このような金属材料
の電気抵抗加熱による加熱実験を行う加熱装置として
は、いわゆる電気炉が使用されている。とくに、200
0℃以上の超高温加熱実験を行う場合には、数十kW級
の電気炉を有する大規模設備を使用したり、高周波電流
を利用した高周波加熱方式を使用したり、光を利用した
焦点加熱方式などを使用している。
2. Description of the Related Art Examples of heating experiments of metallic materials include, for example, alloy synthesizing experiments and experiments for investigating physical properties of metals such as measurement of thermal conductivity of molten metal. A so-called electric furnace is used as a heating device for conducting a heating experiment by electric resistance heating of such a metal material. Especially 200
When performing an ultra-high temperature heating experiment of 0 ° C or higher, use a large-scale facility with an electric furnace of several tens of kW class, use a high-frequency heating method that uses high-frequency current, or use focus heating that uses light. The method etc. is used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、金属材料の加
熱実験が高温領域になるにつれて、電気炉の構造部材の
強度が低下するため、電気炉の構造部材の高強度化を図
る必要がある。そして、電気炉の構造部材の高強度化を
図ると、必然的に設備が大型化し、電力を大量消費して
しまう。したがって、小規模な研究所などでは、設置場
所を確保することが困難であり、購入費用や電気代を払
うことも困難である。また、電力の限られた場所では、
温度の上昇限界が低くなるという制約もある。さらに、
高周波加熱方式や焦点加熱方式では、部分的には非常に
高温にすることができる一方で、均熱領域を確保しにく
く、実験の精度が低下する、などの問題点があった。
However, since the strength of the structural members of the electric furnace decreases as the heating experiment of the metal material reaches a high temperature region, it is necessary to increase the strength of the structural members of the electric furnace. When the strength of the structural members of the electric furnace is increased, the equipment inevitably becomes large and consumes a large amount of electric power. Therefore, it is difficult for a small-scale laboratory to secure the installation place, and it is also difficult to pay the purchase cost and the electricity bill. Also, in places with limited power,
There is also a restriction that the temperature rise limit becomes low. further,
The high-frequency heating method and the focus heating method have a problem in that, although the temperature can be made extremely high locally, it is difficult to secure a soaking area and the accuracy of the experiment is reduced.

【0004】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたものである。すなわち、装置の小型化および省電
力化を図るとともに、金属材料を確実かつ均一に高温領
域に至らしめて金属材料の加熱実験を行うことができる
加熱装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. That is, it is an object of the present invention to provide a heating device that can reduce the size and power consumption of the device and can reliably and uniformly bring the metal material to a high temperature region to perform a heating experiment of the metal material.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気抵
抗加熱による金属材料の加熱実験を行う加熱装置におい
て、中空かつ底を有する柱状部材であって、上記金属材
料を加熱するためのヒータを有するヒータカートリッジ
と、そのヒータカートリッジの開口部を封鎖する蓋部材
と、試料となる金属材料を封入し、上記蓋部材に支持さ
れるとともに上記ヒータカートリッジの中空部に挿入さ
れる試料カートリッジと、からなることを特徴とする加
熱装置が提供される。
According to the present invention, in a heating device for conducting a heating experiment of a metallic material by electric resistance heating, a columnar member having a hollow bottom and a heater for heating the metallic material. A heater cartridge having: a lid member for closing the opening of the heater cartridge; a sample cartridge that encloses a metal material to be a sample and is supported by the lid member and inserted into the hollow portion of the heater cartridge; A heating device comprising:

【0006】上述の本発明の構成によれば、金属材料を
試料カートリッジに封入し、その試料カートリッジをヒ
ータで囲まれた狭い空間(ヒータカートリッジの中空
部)に挿入し、一つの試料に対して一つの加熱装置を用
いることにより、装置の小型化および省電力化を図ると
ともに、金属材料を確実かつ均一に高温領域に至らしめ
て金属材料の加熱実験を行うことができる。
According to the above-described structure of the present invention, the metal material is sealed in the sample cartridge, and the sample cartridge is inserted into the narrow space surrounded by the heater (the hollow portion of the heater cartridge), and one sample is sampled. By using one heating device, it is possible to reduce the size and power consumption of the device, and to reliably and uniformly bring the metal material to a high temperature region to perform a heating experiment on the metal material.

【0007】また、本発明の好ましい実施の形態によれ
ば、上記ヒータカートリッジは、径方向の外側から順に
金属部材,断熱材および絶縁材からなる外壁と、径方向
の外側から順に絶縁材および耐熱部材からなる内壁と、
その外壁および内壁との空間に非接触で挿入されるヒー
タと、からなる壁を有し、上記試料カートリッジは、径
方向の内側から順にセラミックス部材および耐熱部材か
らなる壁を有する。
According to a preferred embodiment of the present invention, the heater cartridge has an outer wall made of a metal member, a heat insulating material, and an insulating material in order from the outer side in the radial direction, and an insulating material and a heat-resistant material in order from the outer side in the radial direction. An inner wall consisting of members,
The sample cartridge has a wall made of a heater that is inserted into the space between the outer wall and the inner wall in a non-contact manner, and the sample cartridge has a wall made of a ceramic member and a heat-resistant member in order from the inside in the radial direction.

【0008】上述の本発明の好ましい実施の形態の構成
によれば、ヒータカートリッジの壁を、金属部材,断熱
材および絶縁材からなる外壁と、絶縁材および耐熱部材
からなる内壁と、から構成される二重壁構造とし、その
外壁と内壁との空間にヒータを挿入することにより、ヒ
ータをヒータカートリッジおよび試料カートリッジから
絶縁するとともに、ヒータの発する熱を外壁で遮断し、
試料カートリッジに対しては内壁を通して伝熱し、金属
材料を加熱する。
According to the structure of the preferred embodiment of the present invention described above, the wall of the heater cartridge is composed of an outer wall made of a metal member, a heat insulating material and an insulating material, and an inner wall made of an insulating material and a heat resistant member. By having a double-wall structure with a heater and inserting the heater into the space between the outer wall and the inner wall, the heater is insulated from the heater cartridge and the sample cartridge, and the heat generated by the heater is blocked by the outer wall.
Heat is transferred to the sample cartridge through the inner wall to heat the metal material.

【0009】さらに、本発明の好ましい実施の形態によ
れば、上記ヒータカートリッジは、径方向の外側から順
に金属部材,断熱材,絶縁材およびその絶縁材の内側に
非接触で挿入されるヒータからなる壁を有し、上記試料
カートリッジは、径方向の内側から順にセラミックス部
材,耐熱部材および絶縁材からなる壁を有する。
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the heater cartridge includes a metal member, a heat insulating material, an insulating material, and a heater inserted in the insulating material in a non-contact manner from the outside in the radial direction. The sample cartridge has a wall made of a ceramic member, a heat-resistant member, and an insulating material in this order from the inner side in the radial direction.

【0010】上述の本発明の好ましい実施の形態の構成
によれば、絶縁材の設けられたヒータカートリッジの中
空部内に、ヒータを剥き出しの状態で挿入し、試料カー
トリッジの外面に絶縁材を設けることにより、ヒータを
ヒータカートリッジおよび試料カートリッジから絶縁す
るとともに、ヒータの発する熱を断熱材で遮断し、試料
カートリッジに対しては直接的に伝熱し、金属材料を加
熱する。
According to the configuration of the preferred embodiment of the present invention described above, the heater is inserted in the hollow portion of the heater cartridge provided with the insulating material in a state of being exposed, and the insulating material is provided on the outer surface of the sample cartridge. Thus, the heater is insulated from the heater cartridge and the sample cartridge, the heat generated by the heater is blocked by the heat insulating material, and the heat is directly transferred to the sample cartridge to heat the metal material.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図1から図3を参照して説明する。図1は本発明の
加熱装置の側断面図であり、図2は図1におけるA−A
矢視断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a side sectional view of a heating device of the present invention, and FIG. 2 is AA in FIG.
It is arrow sectional drawing.

【0012】図1に示す本発明の加熱装置は、中空かつ
底を有する円柱状部材6であって、金属材料1を加熱す
るためのヒータ2を有するヒータカートリッジ3と、そ
のヒータカートリッジ3の開口部を封鎖する蓋部材4
と、試料となる金属材料1を封入し、蓋部材4に支持さ
れるとともにヒータカートリッジ3の中空部に挿入され
る試料カートリッジ5と、からなり、その軸方向を鉛直
方向に向けて使用するものである。
The heating apparatus of the present invention shown in FIG. 1 is a hollow cylindrical member 6 having a bottom, a heater cartridge 3 having a heater 2 for heating a metal material 1, and an opening of the heater cartridge 3. Lid member 4 for closing the part
And a sample cartridge 5 enclosing the metallic material 1 to be a sample, supported by the lid member 4 and inserted into the hollow portion of the heater cartridge 3, which is used with its axial direction oriented in the vertical direction. Is.

【0013】ヒータカートリッジ3は、図1および図2
に示すように、径方向の外側から順に金属部材7,断熱
材8および絶縁材9からなる外壁21と、径方向の外側
から順に絶縁材11および耐熱部材12からなる内壁2
2と、その外壁21および内壁22との空間10に非接
触で挿入されるヒータ2と、からなる壁を有している。
すなわち、ヒータカートリッジ3は、外壁21および内
壁22から構成される二重壁構造をなしている。ヒータ
カートリッジ3の壁を、このように構成することによ
り、ヒータ2をヒータカートリッジ3および試料カート
リッジ5から絶縁するとともに、ヒータ2の発する熱を
外壁21で遮断し、試料カートリッジ5に対しては内壁
22を通して伝熱し、効率よく金属材料1を加熱するこ
とができる。なお、図2ではヒータ2を省略している。
The heater cartridge 3 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 5, an outer wall 21 made of a metal member 7, a heat insulating material 8 and an insulating material 9 in order from the outer side in the radial direction, and an inner wall 2 made of an insulating material 11 and a heat resistant member 12 in order from the outer side in the radial direction.
2 and a heater 2 inserted in the space 10 between the outer wall 21 and the inner wall 22 of the heater 2 in a non-contact manner.
That is, the heater cartridge 3 has a double-wall structure including the outer wall 21 and the inner wall 22. By configuring the wall of the heater cartridge 3 in this way, the heater 2 is insulated from the heater cartridge 3 and the sample cartridge 5, and the heat generated by the heater 2 is blocked by the outer wall 21 and the inner wall of the sample cartridge 5 is cut off. Heat can be transferred through 22 to efficiently heat the metal material 1. The heater 2 is omitted in FIG.

【0014】ヒータカートリッジ3の外殻となる金属部
材7は、内面に断熱材8を備えているが、完全に熱を遮
断することは期待できないため、ある程度の耐熱性を有
する部材(例えばステンレスなど)であることが好まし
い。断熱材8としては、グラファイトやセラミックスな
どを使用するが、2000℃以上の超高温域における金
属材料の加熱実験をする場合には、グラファイトを使用
するのが好ましい。グラファイトは高い断熱性を有して
いるため、その厚さを薄くすることができ、装置の小型
化を図ることができるからである。絶縁材9,11とし
ては、セラミックス,窒化ほう素,酸化ベリリウムなど
が使用され、ヒータ2がヒータカートリッジ3または試
料カートリッジ5と接触しても通電しないようにして、
ヒータ2の効率の低下を防止するとともに安全性を確保
している。また、内壁22には断熱材を設けることがで
きないため、耐熱部材12として、とくに耐熱性の高い
金属(例えばタンタルなど)を使用している。
The metal member 7 serving as the outer shell of the heater cartridge 3 is provided with a heat insulating material 8 on its inner surface, but since it cannot be expected to completely block heat, a member having a certain degree of heat resistance (for example, stainless steel or the like). ) Is preferable. As the heat insulating material 8, graphite, ceramics, or the like is used, but it is preferable to use graphite when performing a heating experiment of a metal material in an ultrahigh temperature range of 2000 ° C. or higher. Since graphite has a high heat insulating property, the thickness can be reduced, and the device can be downsized. Ceramics, boron nitride, beryllium oxide, or the like is used as the insulating materials 9 and 11 so that even if the heater 2 comes into contact with the heater cartridge 3 or the sample cartridge 5, electricity is not supplied.
The efficiency of the heater 2 is prevented from lowering and the safety is secured. Further, since a heat insulating material cannot be provided on the inner wall 22, a metal having a particularly high heat resistance (such as tantalum) is used as the heat resistant member 12.

【0015】上述したように、この外壁21および内壁
22の空間10にヒータ2が挿入され、蓋部材4により
片持ちで支持されている。ヒータ2の両端は加熱装置の
外部に延び、電極端子(図示せず)に接続される。この
ように、ヒータ2を片持ちで支持するとともに、空間1
0を設けることにより、ヒータ2自身の熱膨張に対応す
ることができ、電気的な絶縁状態を維持することができ
る。さらに、この空間10は真空雰囲気または不活性ガ
ス雰囲気になっている。ヒータ2の性能を維持するとと
もに、断熱効果を向上させるためである。
As described above, the heater 2 is inserted into the space 10 between the outer wall 21 and the inner wall 22 and is supported by the lid member 4 in a cantilever manner. Both ends of the heater 2 extend to the outside of the heating device and are connected to electrode terminals (not shown). In this way, the heater 2 is supported by a cantilever and the space 1
By providing 0, it is possible to cope with the thermal expansion of the heater 2 itself, and it is possible to maintain an electrically insulated state. Furthermore, this space 10 is in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. This is for maintaining the performance of the heater 2 and improving the heat insulating effect.

【0016】また、ヒータ2は、実験に必要な温度によ
り、種々のもの(モリブデン、タングステン、タンタ
ル、グラファイトなど)を使用することができるが、そ
の形状については、スパイラル(螺旋)形状であること
が好ましい。スパイラル(螺旋)形状が熱源としての性
能を損なうことなく、最も効率よく小型化できるからで
ある。もちろん、棒状,板状,波状,メッシュ状のもの
を使用しても差し支えない。例えば、2000℃以上の
超高温域における金属材料の加熱実験をする場合には、
スパイラル(螺旋)形状のグラファイトを使用するのが
好ましい。数百Wから1kW程度の電力で2000℃以
上に達することができ、装置の省電力化を図ることがで
きるからである。
As the heater 2, various kinds (molybdenum, tungsten, tantalum, graphite, etc.) can be used depending on the temperature required for the experiment, but the shape thereof should be a spiral shape. Is preferred. This is because the spiral shape can be most efficiently downsized without impairing the performance as a heat source. Of course, rod-shaped, plate-shaped, corrugated, and mesh-shaped ones may be used. For example, when conducting a heating experiment of a metal material in an ultrahigh temperature range of 2000 ° C. or higher
Preference is given to using graphite in the form of a spiral. This is because it is possible to reach 2000 ° C. or higher with electric power of several hundred W to 1 kW, and power saving of the device can be achieved.

【0017】試料カートリッジ5は、試料となる金属材
料1を封入する容器23と、その容器23を支持する支
持部材24と、容器23内に設けられたセラミックス製
のルツボ13と、からなり、支持部材24を蓋部材4に
固定して、金属材料1を封入する容器23をヒータカー
トリッジ3の中空部内で安定させている。この容器23
は、図1に示すように、支持部材24と連結した上蓋2
5と、底部となる下蓋26と、円筒形状の耐熱部材14
と、から構成され、ボルトなど(図示せず)により接合
されている。したがって、試料カートリッジ5は、径方
向の内側から順にセラミックス部材(ルツボ13)およ
び耐熱部材14からなる壁を有していることになる。こ
の上蓋25、下蓋26および耐熱部材14は、いずれ
も、上述したヒータカートリッジ3で使用する耐熱部材
12と同様に耐熱性の高い金属(例えばタンタルなど)
を使用している。なお、ルツボ13は、金属材料1が溶
融したときに化学反応を起こさないようにするために、
セラミックス製のものを使用し、同様の趣旨で容器23
の内部は真空または不活性ガス雰囲気にしている。
The sample cartridge 5 comprises a container 23 for enclosing the metallic material 1 to be a sample, a support member 24 for supporting the container 23, and a crucible 13 made of ceramics provided in the container 23. The member 24 is fixed to the lid member 4 so that the container 23 for enclosing the metal material 1 is stabilized in the hollow portion of the heater cartridge 3. This container 23
Is a top cover 2 connected to a support member 24, as shown in FIG.
5, the lower lid 26 that serves as the bottom, and the cylindrical heat-resistant member 14
And are joined together by bolts or the like (not shown). Therefore, the sample cartridge 5 has a wall composed of the ceramic member (crucible 13) and the heat-resistant member 14 in order from the inner side in the radial direction. The upper lid 25, the lower lid 26, and the heat-resistant member 14 are all made of a metal having high heat resistance (for example, tantalum or the like) like the heat-resistant member 12 used in the heater cartridge 3 described above.
Are using. The crucible 13 is provided in order to prevent a chemical reaction when the metal material 1 is melted,
A container 23 made of ceramics is used for the same purpose.
The inside of the chamber is in a vacuum or inert gas atmosphere.

【0018】蓋部材4は、略円板形状をなしており、そ
の中心部に試料カートリッジ5の支持部材24がOリン
グを介して挿着されている。また、蓋部材4の周縁部に
は、冷却水を流通させるための流路27が設けられてい
る。蓋部材4とヒータカートリッジ3とは、図1に示す
ように溶接して接合してもよいし、ボルトなどにより連
結してもよい。また、ヒータカートリッジ3の内部の温
度を計測するための温度計(例えば放射温度計)28な
ども、この蓋部材4により支持されている。
The lid member 4 has a substantially disc shape, and the supporting member 24 of the sample cartridge 5 is attached to the center of the lid member 4 through an O-ring. In addition, a flow path 27 for circulating cooling water is provided in the peripheral portion of the lid member 4. The lid member 4 and the heater cartridge 3 may be joined by welding as shown in FIG. 1, or may be connected by a bolt or the like. The lid member 4 also supports a thermometer (for example, a radiation thermometer) 28 for measuring the temperature inside the heater cartridge 3.

【0019】上述の本発明の加熱装置を使用する場合に
は、そのまま放置して使用してもよいが、安全性や熱効
率を考慮して、耐熱性・断熱性を有する金属などからな
る格納容器29に格納するようにしてもよい。例えば、
図1に示すように、本発明の加熱装置の蓋部材4と格納
容器29とをボルト30などにより接続することが考え
られる。この場合、格納容器29の接合部である上面
は、熱せられやすいため、冷却水を流通させるための流
路31を設けるようにしてもよい。
When the above-mentioned heating device of the present invention is used, it may be left as it is, but in consideration of safety and thermal efficiency, a containment vessel made of metal or the like having heat resistance and heat insulation properties. It may be stored in 29. For example,
As shown in FIG. 1, it is conceivable to connect the lid member 4 and the storage container 29 of the heating device of the present invention with bolts 30 or the like. In this case, since the upper surface of the storage container 29, which is a joint portion, is easily heated, a flow path 31 for circulating cooling water may be provided.

【0020】図3は、本発明の他の実施の形態を示す図
であり、図1と同様な側断面図である。基本的な構成は
図1に示す実施の形態と同様であるが、図3に示す本発
明の加熱装置では、ヒータカートリッジ3が、径方向の
外側から順に金属部材15,断熱材16,絶縁材17お
よびその絶縁材17の内側に非接触で挿入されるヒータ
2からなる壁を有し、試料カートリッジ5が、径方向の
内側から順にセラミックス部材(ルツボ18),耐熱部
材19および絶縁材20からなる壁を有するものであ
る。これら金属部材15,断熱材16,絶縁材17,セ
ラミックス部材(ルツボ18),耐熱部材19,絶縁材
20は、いずれも図1で説明したものと同様のものであ
り、それらの説明は省略する。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the present invention and is a side sectional view similar to FIG. Although the basic configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, in the heating device of the present invention shown in FIG. 3, the heater cartridge 3 includes a metal member 15, a heat insulating material 16, and an insulating material in order from the outer side in the radial direction. 17 and a wall of the heater 2 that is inserted into the insulating material 17 in a non-contact manner, and the sample cartridge 5 includes a ceramic member (crucible 18), a heat-resistant member 19, and an insulating material 20 in order from the radially inner side. It has a wall. The metal member 15, the heat insulating material 16, the insulating material 17, the ceramic member (crucible 18), the heat resistant member 19, and the insulating material 20 are all the same as those described in FIG. 1, and the description thereof will be omitted. .

【0021】この実施の形態では、ヒータ2がヒータカ
ートリッジ3の中空部内で剥き出しになっており、その
ヒータ2の内部に直に試料カートリッジ5が挿入される
ようになっている。そこで、試料カートリッジ5の外面
に絶縁材20を設けて、ヒータ2が試料カートリッジ5
と接触しても通電しないようしている。このようにヒー
タカートリッジ3および試料カートリッジ5を構成する
ことにより、ヒータ2の発する熱を断熱材16で遮断
し、試料カートリッジ5に対しては直接的に伝熱し、効
率よく金属材料1を加熱することができる。また、20
00℃レベルの高温では、ヒータ2としてスパイラル
(螺旋)形状のグラファイトを使用し、絶縁材17およ
び絶縁材20の間にはArガスを封入して、ヒータ2の
蒸発を抑えるようにしてもよい。
In this embodiment, the heater 2 is exposed in the hollow portion of the heater cartridge 3, and the sample cartridge 5 is directly inserted into the heater 2. Therefore, the insulating material 20 is provided on the outer surface of the sample cartridge 5 so that the heater 2 can be installed in the sample cartridge 5.
It does not energize when it comes in contact with. By configuring the heater cartridge 3 and the sample cartridge 5 in this way, the heat generated by the heater 2 is blocked by the heat insulating material 16, and the heat is directly transferred to the sample cartridge 5 to efficiently heat the metal material 1. be able to. Also, 20
At a high temperature of 00 ° C., spiral graphite may be used as the heater 2, and Ar gas may be sealed between the insulating material 17 and the insulating material 20 to suppress evaporation of the heater 2. .

【0022】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されず、ヒータカートリッジが角柱状部材であるなど、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは
勿論である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but the heater cartridge is a prismatic member, etc.
Of course, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0023】[0023]

【発明の効果】上述した本発明の加熱装置によれば、金
属材料を試料カートリッジに封入し、その試料カートリ
ッジをヒータカートリッジの中空部に挿入し、一つの試
料に対して一つの加熱装置を用いることにより、装置の
小型化および省電力化を図るとともに、金属材料を確実
かつ均一に高温領域に至らしめて金属材料の加熱実験を
行うことができる、などの優れた効果を有する。
According to the above-described heating device of the present invention, the metal material is enclosed in the sample cartridge, the sample cartridge is inserted into the hollow portion of the heater cartridge, and one heating device is used for one sample. As a result, it is possible to reduce the size of the device and save electric power, and it is possible to reliably and uniformly bring the metal material to a high temperature region and perform a heating experiment of the metal material, which is an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の加熱装置の側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a heating device of the present invention.

【図2】図1におけるA−A矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図3】本発明の他の実施の形態を示す図であり、図1
と同様な側断面図である。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
It is a side sectional view similar to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属材料 2 ヒータ 3 ヒータカートリッジ 4 蓋部材 5 試料カートリッジ 6 円柱状部材(略柱状部材) 7,15 金属部材 8,16 断熱材 9,11,17,20 絶縁材 10 空間 12,14,19 耐熱部材 13,18 ルツボ(セラミックス部材) 21 外壁 22 内壁 23 容器 24 支持部材 25 上蓋 26 下蓋 27,31 流路 28 温度計 29 格納容器 30 ボルト 1 Metal Material 2 Heater 3 Heater Cartridge 4 Lid Member 5 Sample Cartridge 6 Cylindrical Member (Substantially Columnar Member) 7,15 Metal Member 8,16 Insulation Material 9,11,17,20 Insulation Material 10 Space 12,14,19 Heat Resistance Member 13,18 Crucible (ceramic member) 21 Outer wall 22 Inner wall 23 Container 24 Supporting member 25 Upper lid 26 Lower lid 27,31 Flow path 28 Thermometer 29 Storage container 30 Volt

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気抵抗加熱による金属材料の加熱実験
を行う加熱装置において、 中空かつ底を有する略柱状部材であって、上記金属材料
を加熱するためのヒータを有するヒータカートリッジ
と、 そのヒータカートリッジの開口部を封鎖する蓋部材と、 試料となる金属材料を封入し、上記蓋部材に支持される
とともに上記ヒータカートリッジの中空部に挿入される
試料カートリッジと、 からなることを特徴とする加熱装置。
1. A heating device for conducting a heating experiment of a metallic material by electric resistance heating, which is a hollow and substantially columnar member having a heater for heating the metallic material, and the heater cartridge. A heating device comprising: a lid member that closes the opening of the sample cartridge; and a sample cartridge that encloses a metal material to be a sample and is supported by the lid member and inserted into the hollow portion of the heater cartridge. .
【請求項2】 上記ヒータカートリッジは、径方向の外
側から順に金属部材,断熱材および絶縁材からなる外壁
と、径方向の外側から順に絶縁材および耐熱部材からな
る内壁と、その外壁および内壁との空間に非接触で挿入
されるヒータと、からなる壁を有し、 上記試料カートリッジは、径方向の内側から順にセラミ
ックス部材および耐熱部材からなる壁を有する、請求項
1に記載の加熱装置。
2. The heater cartridge comprises an outer wall made of a metal member, a heat insulating material and an insulating material in order from the outer side in the radial direction, an inner wall made of an insulating material and a heat resistant member in order from the outer side in the radial direction, and an outer wall and an inner wall thereof. 2. The heating device according to claim 1, further comprising a wall formed of a heater that is inserted into the space in a non-contact manner, and the sample cartridge includes a wall formed of a ceramic member and a heat-resistant member in order from the inside in the radial direction.
【請求項3】 上記ヒータカートリッジは、径方向の外
側から順に金属部材,断熱材,絶縁材およびその絶縁材
の内側に非接触で挿入されるヒータからなる壁を有し、 上記試料カートリッジは、径方向の内側から順にセラミ
ックス部材,耐熱部材および絶縁材からなる壁を有す
る、請求項1に記載の加熱装置。
3. The heater cartridge has a wall composed of a metal member, a heat insulating material, an insulating material, and a heater that is inserted into the insulating material in a non-contact manner in this order from the outside in the radial direction. The heating device according to claim 1, further comprising a wall made of a ceramic member, a heat-resistant member, and an insulating material in order from the inner side in the radial direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010111588A3 (en) * 2009-03-27 2011-01-13 Ofi Testing Equipment, Inc. Test sample heating apparatus and method
CN103398581A (en) * 2013-07-23 2013-11-20 中南大学 Vertical environmental-friendly tubular sintering furnace
KR20190067472A (en) * 2017-12-07 2019-06-17 주식회사 포스코 Damage simulator for refractory and manufacture apparatus thereof
WO2021127714A1 (en) * 2019-02-27 2021-07-01 Amann Girrbach Ag Sintering furnace

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