JPH0224518A - 除熱装置を有する電子天秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は除熱機構を有する秤量装置に係り、特にヒート
パイプを用いた除熱機構を有する電子天秤に関する。

〔従来の技術〕

重量を精密に測定する装置の一つとして電子平衡式の秤
量装置である電子天秤がある。この装置の構成及び作動
状態の概略を、本発明の詳細な説明する第１図を利用し
て先ず説明する。

１は電子天秤本体、２はこの本体の一部を構成する秤量
室であり、通常はガラスケースとして構成しである。測
定に当たっては、秤量皿３上に載置された秤量物の荷重
はこの秤量室２の床５を挿通して配置されたビン６及び
このピンを有するアーム４を介して機構室１７内ロバ−
パル機構１６に伝達される。

このロバ−パル機構１６は上部副棒７と、この副枠７に
平行に位置する下部副枠８と、浮枠９〜と、これら各副
枠７．８及び浮枠９と本体固定部とを板バネ１０ａ、、
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄをもって接続することにより構
成しである。前記アーム４はこのロバ−パル機構１６に
接続している。符号１２はビームであって、板バネ１３
を支点として揺動するよう構成してあり、その一端は板
バネ１１を介して浮枠９に接続し、他端は電磁部１４に
接続している。

この構成において、秤量物の荷重はアーム４、ロバ−パ
ル機構１６、板バネ１１を経てビーム１２に至り、支点
１３を中心としてビーム１２を揺動するよう作用する。

このビーム１２の変位は図示しない位置センサにより検
出され、このビーム−１２の変位信号はサーボ機構（図
示せず）により増幅されて変位に対応した電流が電磁部
１４に出力され、ビーム１２を秤量物の荷重に抗して平
衡させる。電磁部で発生する力と電磁部に供給する電気
量とは正確に比例するので、この電気量を電圧として出
力することにより秤量物の荷重を測定表示する。

〔発明が解決しようする課題〕

以上に示した電子天秤は、例えば１μｇまたはこれ以下
の極めて僅かの重量を測定することが可能である。然し
、このような微量の測定を可能とするため、装置内部の
機構は敏感に作動し、振動、温度、空気の流動等の外部
の影響を受は易くなっている。

特に空気の流動による影響は深刻であり、秤量皿が煽ら
れて測定が不正確になったり測定不能となる等の事態予
測される。この為、重量測定時には秤量室２は密閉して
外界から遮断するようになっている。

然し、装置の測定精度が向上し、より微量な測定が可能
となると、装置外部の影響のみでなく、装置内部の僅か
な空気の流動も測定精度に大きな影響を与えるようにな
ってきている。

装置内部に空気の流動が生じるのは、装置内部の温度分
布が均一ではなく装置内に空気の対流現象が生じるため
である。より具体的には、電子天秤の機構室１７内に配
置した電磁部１４及び、この電磁部１４よりも発熱量は
少ないが制御部の回路基板（図示せず）等から発熱し、
この熱により装置内に対流現象が生じる。この空気の流
動は機構室１７内のみでなく、ビン６とピン６用の挿通
穴５ａとの間の隙間を介して秤量皿３に向かって上昇し
、秤量皿３を煽ることになる。このため、従来よりこの
上昇流を防ぐための各種の構成が提案されているが、装
置の機構が複雑となったり、また比較的単純な構成では
その効果が僅かであるなど、問題の根本的な解決はなさ
れていない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上述の点に鑑み構成したものであって、空気流
の影響を完全に防止するためには、空気流自体の発生を
押されることであるとの認識に基づくものであって、対
流現象の原因となっている発熱部の熱を装置外部に排出
することにより装置内の温度分布を均一化させるよう、
発熱部に対してヒートパイプを用いた除熱装置を設置し
たことを特徴する秤量装置である。

〔作用〕

電磁部や電子基板等発熱部を覆うようにヒートパイプ除
熱装置の蒸発部を配置し、発生した熱を作動媒体が気化
することより奪い、装置外部に配置した凝縮部（放熱部
）でその媒体蒸気の潜熱を放出する。

これにより電子天秤内部の温度分布を均一化させ、対流
発生の原因を取り除く。

〔実施列〕

以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。

第１図において、２０は機構室１７内の電磁部１４に対
して装着した除熱装置であり、第２図を用いてこの除熱
装置の詳細を説明する。

先ず、この除熱装置を取り付ける対象である電磁部１４
は次のような構成となっている。２１はボビンであり、
荷重伝達機構のアーム４に取り付けてあり、アームと共
に変位するようになっている。２２はこのボビン２１に
形成した電磁力発生用コイル、２３は磁石であり、これ
らボビン２１、コイル２２及び磁石２３を収納するよう
に円筒状のヨーク２４が配置しである。２５はこのヨー
ク２４の外周壁を覆うよう密着配置した蒸発部である。

蒸発部２５は内径がヨーク外径とほぼ等しく形成した円
筒状の中空部材であり、ヨーク２４を覆うように嵌通配
置しである。両者は蒸発部内周壁とヨーク外周壁とが密
着し、かつ蒸発部頂部中央に形成した挿通穴２５ａを通
過してボビン２１がアーム４と接続するようになってい
る。蒸発部２５は中空に構成してあり、内部には伝熱媒
体が封入しである。また伝熱媒体としては例えばフロン
等がよい。２６は蒸発部２５の上部に接続したパイプ部
であり、このバイブ部２６の他端は電子天秤本体１の壁
面を挿通して外部に突出して放熱部２６ａとなっている
。２７はこの放熱部２６ａに設けた放熱フィンである。

以上の構成において、電磁部から発生した熱は蒸発部２
５に伝達され、内部の作動媒体を蒸発させる。

発生した熱はこの作動媒体の気化熱として奪われ、媒体
蒸気■は蒸発部２５内を上昇してパイプ部２６を経てそ
の端部の放熱部２６ａに至る。ここにおいて媒体蒸気は
凝縮して潜熱を放出して液化し、液化媒体りは毛管現象
及び重力によりパイプ部２６を経て蒸発部２５に戻って
行く、このように内部の作動媒体が蒸発・凝縮を繰り返
して循環流動することにより発熱部の熱を電子天秤外部
の放出する。なお、図示の構成では放熱部２６ａき放熱
は自然放熱であるが、この放熱部近傍にファンを配置し
て強制放熱させるように構成することももとより可能で
ある。

第３図は別の構成を示す。

この構成は別の発熱部である電子基板の放熱を目的とし
たものである。

第３図（Ａ）において３０は電子基板であり、基板３０
に取り付けた各種電子（電気）部品３１から相当量の発
熱がある。３２はこの基板３０を覆うように配置した蒸
発部であり、基板の形状に対応してパネル状に形成しで
ある。パイプ部２６はこの蒸発部３２の上部に接続して
おり、蒸発部３２で発生した作動媒体蒸気■はこのパイ
プ部２６を経て放熱部に至る。なお図示の構成では基板
が鉛直方向に配置しである場合を例にパイプ部の接続状
態を示したが、基板３０が水平に位置しである場合には
同図（Ｂ）の如く、蒸発部３２の天井面に当たる部分に
漏斗状の蒸気集中部３３を形成してこの部分にパイプ部
２６を接続することにより媒体の循環を円滑に行うよう
に構成しておくとよい。

〔効果〕

本発明は以上に具体的に説明したように、ヒートバイブ
式の除熱装置により熱発生部である電磁部及び電子基板
からの熱を有効に電子天秤外部に排出することが可能と
なる。この結果電子天秤内部における温度分布が均一と
なって対流現象が生じなくなり、極めて微量の重量測定
も、気流の影響無く可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電子天秤の機構図、第２
図は除熱装置を装着した電磁部の拡大図、第３図（Ａ）
は鉛直方向に配置した電子基板の除熱機構を示す図、同
（Ｂ）は水平に配置した電子基板の除熱状態を示す図で
ある。 １・・・電子天秤　　４・・・アーム ２０・・・除熱装置　　２１・・・ボビン２２・・・コ
イル　　２３・・・磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）秤量物の荷重を電磁力をもって平衡させることに
   よりその荷重を測定するものにおいて、電磁部及び電子
   基板等の発熱部のうち少なくとも一部の発熱部に対し、
   内部に作動媒体を封入した蒸発部を配置し、電子天秤外
   部に配置した放熱部とこの蒸発部とを気密に接続して作
   動媒体が蒸発部と放熱部との間を循環流動可能に構成し
   、この作動媒体の循環流動により発熱部の熱を電子天秤
   外部に放出するようにしたことを特徴とする除熱装置を
   有する電子天秤。
2. （２）前記除熱対象を電磁部とし、電磁部のヨークに対
   して円筒状の中空蒸発部を密着配置したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の除熱装置を有する電
   子天秤。
3. （３）前記除熱対象を電子基板とし、この電子基板を覆
   うようにパネル状の蒸発部を近接配置したことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の除熱装置を有する
   電子天秤。（４）蒸発部と放熱部との間を循環流動する
   作動媒体をフロンとしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項ないし第（３）項の何れかに記載の除熱装
   置を有する電子天秤。