JPH043628Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、試験管等の理化学器材内に注入した
試液を加熱処理する金属ブロツク利用の恒温槽に
関する。

「従来の技術」 従来のこの種の恒温槽は、アルミ製などの金属
ブロツクに複数の受け穴を設けておき、該金属ブ
ロツクを恒温槽本体のヒータ部上に脱着自在に載
置し、金属ブロツクの受け穴には試液が注入され
た試験管やビーカ等の理化学器材を装着し、ヒー
タ部により金属ブロツクを加熱し、更に金属ブロ
ツクの熱により理化学器材内の試液を熱処理する
ようになつている。しかしながら、金属ブロツク
は、ヒータ部が接する裏面と外気が接する表面と
の間に温度差が生ずるなど、各所において温度む
らが生じ、理化学器材内の試液の上下で加わる熱
の温度が相違し、又多数の理化学器材の相互間に
おいても加わる熱の温度が同一でなく、試液の熱
処理が各々均一に行うことができなかつた。この
ため、本発明者は、実公昭61−45877号公報記載
の如く、温度むらが生じやすい金属ブロツクの箇
所にヒートパイプを埋設し、ヒータ部の熱をヒー
トパイプにより金属ブロツクの温度むらが生じや
すい箇所に加えて、金属ブロツクの各箇所におい
て温度差が生じるといつたことを防止し、均一な
熱処理ができるようにしたものである。

「考案が解決しようとする課題」 しかし、上記ヒートパイプ付きの金属ブロツク
を利用した恒温槽は、ヒータ部による金属ブロツ
クの加熱時の立上がり特性が良好であるが、第３
図に二点鎖線で示す如く、温度降下時の特性が悪
く、短時間で温度低下しない。つまり、上記従来
の恒温槽は、常時一定温度に保持して理化学器材
内の試液を熱処理するのに好適であるが、第３図
に実線で示す如き時間の経過に伴つて温度を変え
る所謂温度プログラム制御ができず、試液によつ
ては、温度プログラム制御をして熱処理をする必
要があるものには利用できないといつた問題があ
る。

そこで、本考案は、上記事情に鑑み、温度の立
上がり特性はもとより降下時の特性も良好で、時
間の経過に伴つて温度を変える所謂温度プログラ
ム制御ができる金属ブロツク利用の恒温槽を提供
することを目的とする。

「課題を解決するための手段並びに作用」 本考案は、上記目的を達成するために、ヒータ
部による金属ブロツクの加熱時には、ヒートパイ
プによりヒータ部の熱を金属ブロツクの温度むら
が生じやすい箇所に加えて、金属ブロツクの温度
の立上がりを早めると共に、金属ブロツクの各部
において温度差、つまり温度むらの発生をなく
し、一方金属ブロツクの温度を降下させる時に
は、冷却装置によりヒータ部の余熱延いては金属
ブロツクの余熱を奪うと共に、冷却装置によりヒ
ートパイプを介して金属ブロツクの各部を冷却
し、該金属ブロツクの温度降下を早めるようにし
たものである。

「実施例」 以下に、本考案に係る金属ブロツク利用の恒温
槽の実施例を図面に基づき説明する。まず、第１
図に示す第１実施例について説明すれば、図中１
は各種制御装置や操作部を備えた恒温槽本体であ
る。恒温槽本体１は金属ブロツク２が脱着自在に
嵌着される凹陥部３を有している。金属ブロツク
２は、試験管４やビーカなどの理化学器材が挿入
可能な大きさの受け穴５を設けてある。受け穴５
の深さは、金属ブロツク２の底部付近に達する程
度が好ましいが、少なくとも理化学器材に注入す
る試液の液面が金属ブロツク２の上面より高くな
らない程度にする。上記金属ブロツク２は、試験
管４やビーカ等の使用すべき理化学器材に対応す
る大きさの受け穴５を備えたものを多数用意して
おき、使用すべき理化学器材に応じて使い分け
て、恒温槽本体１の凹陥部３内に脱着自在に嵌着
するものである。凹陥部３内の底壁にはヒータ部
６を設けてある。ヒータ部６は、ニクロムなどの
各種形式の電熱ヒータが適用でき、かつ恒温槽本
体１内の制御装置等に熱が伝導されないように断
熱材７で囲繞する。凹陥部３の周壁も同様に断熱
材７を付設して、恒温槽本体１内の制御装置など
に熱が加わらないようにしてある。金属ブロツク
２の適所、特に、金属ブロツク２の周辺部など温
度むらの生じやすい箇所には、嵌着孔８を設けて
おき、該嵌着孔８にヒートパイプ９を嵌着する。
嵌着孔８は、金属ブロツク２の底面から温度むら
の生じやすい箇所など適宜位置に達する深さにし
てある。ヒートパイプ９は、ヒータ部６を貫通し
て、該ヒータ部６により更に下方に突出させてあ
る。該ヒータ部６より更に下方に突出するヒート
パイプ９の長さは、全長の約1/4程度にする。該
ヒートパイプ９は、周知構成のもので、第２図に
示す如く、密閉容器１０の周壁内面にウイツク１
１を添着し、かつ密閉容器１０内に水やオイル、
若しくはガスなどの熱伝導媒体１２を封入させて
あり、下部側を蒸発部１３に、上部側を凝縮部１
４にそれぞれ設定してある。ヒートパイプ９の下
部を含めてヒータ部６の下方に冷却装置１５を付
設する。本実施例では、冷却装置１５として水冷
式にしてある。つまり、ヒータ部６の下方にチヤ
ンバー１６を形成し、該チヤンバー１６内に各ヒ
ートパイプ９の下部を臨ませると共に、チヤンバ
ー１６の上壁をヒータ部６の底面と接触させてお
く。ヒートパイプ９は、チヤンバー１６及びヒー
タ部６と一体に設けておき、凹陥部３内に金属ブ
ロツク２を装着する時に、金属ブロツク２の嵌着
孔８内にヒートパイプ９の上部を差し込むことが
好ましいが、ヒートパイプ９の上部を予め各金属
ブロツク２の嵌着孔８に嵌着固定させておき、金
属ブロツク２を凹陥部３内に装着させる時に、ヒ
ートパイプ９の下部がヒータ部６を貫通してチヤ
ンバー１６内に水密的に嵌入させるか、又はチヤ
ンバー１６の上壁にヒートパイプ９が嵌入する凹
陥部を設けて、該凹陥部内にヒートパイプ９の下
部を嵌入させることもできる。チヤンバー１６の
一端には給水口１７を、又他端には吐出口１８を
設けておく。給水口１７には、電磁弁１９を介し
て冷却水を供給可能になつている。電磁弁１９
は、開閉のみならず、供給すべき水量をも適時調
節できるものが使用に便利である。電磁弁１９
は、上記ヒータ部６への通電をも制御する制御装
置２０に接続させておく。

次に、上記構成の金属ブロツク利用の恒温槽の
動作について説明すれば、まず使用すべき理化学
器材に対応する金属ブロツク２を選択して、恒温
槽本体１の凹陥部３内に装着する。次に試液が注
入された試験管４などの理化学器材を各受け穴５
に挿入する。次に電源を投入すれば、制御装置２
０内に設定した温度にまでヒータ部６により金属
ブロツク２、つまり試液を加熱する。この時、ヒ
ータ部６は、金属ブロツク２をその底部から直接
加熱すると同時に、ヒートパイプ９を介して金属
ブロツク２の適所を加熱する。つまり、ヒートパ
イプ９は、ヒータ部６で蒸発部１３が加熱される
と、蒸発部１３から熱伝導媒体１２が上昇し、該
熱伝導媒体１２が凝縮部１４に達すると、凝縮部
１４で熱を放出して、該熱で凝縮部１４の周囲の
金属ブロツク２を加熱する。このため、通電開始
時から設定温度に達するまでの立上がり時間が極
めて早い。又、ヒートパイプ９は、金属ブロツク
２が表面から、若しくは受け穴５の存在により外
気に熱が放散して金属ブロツク２の他の箇所との
間において温度差の生じやすい部位を加熱して、
温度むらの発生を防止し、各試験等の理化学器材
内の試液をむらなく均一に熱処理する。凝縮部１
４で熱を放出した熱伝導媒体は、凝結等してウイ
ツク１１を介し蒸発部１３に戻る。制御装置２０
は、設定温度を維持すべくヒータ部６への通電量
を制御する。この時、電磁弁１９は、閉塞状態に
あつて、チヤンバー１６内に冷却水を注入させて
はいない。制御装置は図示しないが、熱電対によ
り金属ブロツク２の温度を常時計測していること
は勿論である。

第３図に実線で示す如く、理化学器材内に注入
した試液を加熱する温度を、時間の経過に伴つて
プログラム制御する場合に、まず通電開始時t₀か
ら第１の設定温度S₁にまで加熱するには、上記の
如くヒータ部６で直接、乃至ヒートパイプ９を介
して金属ブロツク２を加熱する。次に、時間t₁経
過後に、第２の設定温度S₂にまで降下させるに
は、制御装置２０にてヒータ部６への通電量を遮
断させると同時に、電磁弁１９を開放させて、チ
ヤンバー１６内に冷却水を注入する。冷却水は給
水口１７から吐出口１８に向けて流れ、チヤンバ
ー１６内に臨むヒートパイプ９の下部を冷却する
と共に、ヒータ部６をも冷却した後、吐出口１８
からチヤンバー１６外に吐出される。従つて、冷
却水は、ヒータ部６を介して金属ブロツク２を冷
却すると同時にヒートパイプ９を介して金属ブロ
ツク２の各部位を冷却する。ヒートパイプ９は、
上記とは逆にその上部が金属ブロツク２の熱で加
熱され、この熱を熱伝導媒体１２がヒートパイプ
９の下部に伝導して、そのヒートパイプ９の下部
で冷却水に伝導し放出する。このため、金属ブロ
ツク２は、ヒートパイプ９の上部の周囲がヒート
パイプ９により熱が奪われて冷却されることにな
る。この結果、金属ブロツク２は、短時間で第２
の設定温度S₂まで降下し、第２の設定温度S₂まで
降下すると、この第２の設定温度S₂の値を維持す
べく、制御装置２０が電磁弁１９を制御してチヤ
ンバー１６内への冷却水の注入を遮断すると同時
に、ヒータ部６への通電を開始し、乃至その通電
量を制御する。時間t₂の経過後、第３の設定温度
S₃にまで上げるには、ヒータ部６への通電量を増
加させれば、上記第１の設定温度S₁にまで加熱す
る場合と同様に、短時間で、第３の設定温度S₃に
達する。この時、上記チヤンバー１６内への冷却
水の注入は遮断させてある。以後、温度プログラ
ムに従つて、上記と同様にして制御動作が行われ
る。

第４図は第２実施例を示し、上記冷却装置１５
を空冷式にしたもので、その他の構成については
上記第１実施例と同一である。つまり、本実施例
の冷却装置１５は、ヒータ部６の下方にチヤンバ
ー２１を設けておき、該チヤンバー２１内には上
記第１実施例と同様に各ヒートパイプ９の下部を
臨ませておく。チヤンバー２１の一端を給気口２
２とし、該給気口２２にフアン２３を配設する。
チヤンバー２１の他端は、吐出口２４とし、該吐
出口２４を単に外部に開口させておく。フアン２
３は上記制御装置２０により駆動が制御されるよ
うになつている。

そして、第３図に実線で示す如く、第１の設定
温度S₁若しくは第３の設定温度S₃にまで加熱する
には上記第１実施例と同様にヒータ部６に通電さ
せる。この時、フアン２３は駆動されていない。
第１の設定温度S₁から第２の設定温度S₂に温度降
下させるには、ヒータ部６への通電を遮断し、か
つフアン２３を駆動させる。フアン２３を駆動さ
せれば、冷却空気がチヤンバー２１内に供給され
てヒートパイプ９の下部及びヒータ部６を介して
金属ブロツク２を冷却して、上記第１実施例と同
様にして金属ブロツク２を第２の設定温度S₂まで
短時間に降下させる。その他、上記第１実施例と
同一である。

「考案の効果」 以上の如く本考案に係る金属ブロツク利用の恒
温槽によれば、加熱時の温度の立上がり特性が良
好で、かつヒートパイプにより金属ブロツクの各
部位に温度むらが生ずることを防止して均一な試
液の熱処理ができることはもとより、温度を更に
低い値に設定変えする時には、冷却装置によりヒ
ータ部を介して、乃至ヒートパイプを温度上昇時
とは逆に利用して金属ブロツクを冷却するので、
温度降下が早く時間の経過と共に設定温度を変化
させる所謂温度プログラム制御に好適で、使用上
頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る金属ブロツク利用の恒温
槽の実施例を示し、第１図は第１実施例を示す恒
温槽の要部断面図、第２図はヒートパイプの構造
を示す断面図、第３図は第１図の恒温槽における
温度プログラム制御の態様を示す説明図、第４図
は第２実施例を示す恒温槽の要部断面図である。 １……恒温槽本体、２……金属ブロツク、３…
…凹陥部、４……試験管、５……受け穴、６……
ヒータ部、７……断熱材、８……嵌着孔、９……
ヒートパイプ、１０……密閉容器、１１……ウイ
ツク、１２……熱伝導媒体、１３……蒸発部、１
４……凝縮部、１５……冷却装置、１６，２１…
…チヤンバー、１７……給水口、１８……吐出
口、１９……電磁弁、２０……制御装置、２２…
…給気口、２３……フアン、２４……吐出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試験管等の理化学器材が挿入される受け穴を備
   えた金属ブロツクを恒温槽本体のヒータ部上に脱
   着自在に装着し、かつ金属ブロツクにはヒータ部
   の熱を金属ブロツクに伝導するための複数のヒー
   トパイプを埋設した金属ブロツク利用の恒温槽に
   おいて、上記ヒートパイプの下部を、ヒータ部を
   貫通して更に下方に突出させ、該ヒータ部下方で
   かつヒートパイプの下方に突出する箇所に、冷却
   装置を付設してなることを特徴とする金属ブロツ
   ク利用の恒温槽。