CN111492237A - 样本调温装置 - Google Patents

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Abstract

样本调温装置包括：调温空间，用于将样本收容于内部并进行所述样本的调温；隔热层，以将所述调温空间内与外气热分离的方式包围所述调温空间的周围；冷却部，用于将所述调温空间内冷却；传热板，覆盖所述隔热层的外表面中至少一部分的面；以及加热器，用于以在所述传热板的表面不产生结露的方式加热所述传热板。

Description

样本调温装置
技术领域
本发明涉及一种用于液相色谱仪(liquid chromatograph)等分析装置且用来将样本一边冷却一边调温的样本调温装置。
背景技术
液相色谱仪的自动采样器(auto sampler)中，存在下述自动采样器，即：为了防止分析对象的样本的变质等，而具备将收容了样本的样本板冷却并维持于一定温度的功能(例如参照专利文献1)。本申请中，将这种具有样本的调温功能的自动采样器等装置统称为“样本调温装置”。
作为样本的冷却调温方式，除了如专利文献1所示那样，将收容了样本的样本板载置在安装有珀耳帖元件(Peltier device)等冷却元件的金属板上而将容器直接冷却的直接冷却方式以外，可列举下述空气冷却方式，即：将样本板配置于与外气热分离的空间(以下称为调温空间)内，利用珀耳帖元件等冷却元件将所述调温空间内的空气冷却。
直接冷却方式将样本板直接冷却，因而有调温的响应速度良好的优点，但另一方面，由于从样本板的下表面侧局部冷却，因而也有难以将样本板均匀地冷却的问题。空气冷却方式虽然调温的响应速度逊于直接冷却方式，但由于将配置有样本板的调温空间内整体冷却，因而与直接冷却方式相比可将样本板均匀地冷却。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2016-176749号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在采用空气冷却方式作为冷却调温方式的情况下，存在冷气从调温空间泄漏所导致的结露的问题。调温空间虽然通过由隔热材料等包围从而与外气热分离，但由于用于向调温空间内牵引配管或配线的结构上的限制或装置尺寸的限制等，而存在无法充分确保隔热材料的厚度的部分。若由从这种部分向隔热材料的外侧露出的冷气导致隔热材料的表面温度降低，则尤其在高温多湿环境下，可能在隔热材料的表面产生结露。若由这种结露水导致电气基板或阀等重要零件濡湿，则会引起电气基板的故障或阀的生锈，可能导致装置的重大故障。
因此，本发明的目的在于提供一种能够防止由从调温空间流出的冷气引起的结露的结构。
[解决问题的技术手段]
本发明的样本调温装置包括：调温空间，用于将样本收容于内部并进行所述样本的调温；隔热层，以将所述调温空间内与外气热分离的方式包围所述调温空间的周围；冷却部，用于将所述调温空间内冷却；传热板，覆盖所述隔热层的外表面中至少一部分的面；以及加热器，用于以在所述传热板的表面不产生结露的方式加热所述传热板。
本发明中，通过在包围调温空间的隔热层的外表面配置传热板，并利用加热器加热所述传热板，从而防止由从调温空间流出的冷气引起的结露的产生。这种防结露结构也可在包围调温空间的隔热层的整个外表面适用，但也可仅适用于隔热层的外表面的一部分，即，不期望产生结露的部分及/或容易产生结露的部分。
本发明的样本调温装置优选还包括覆盖所述传热板的外表面的外侧隔热层。若如此设定，则减少自传热板的散热量，因而加热器对传热板的加热效率提高，能够以更小的加热器输出来防止结露的产生。
作为更优选的本发明的实施方式，可列举包括：表面温度传感器，用于测定所述传热板的表面温度；以及加热器控制部，设定高于露点的目标温度，构成为以所述传热板的温度成为所述目标温度的方式基于所述表面温度传感器的输出来控制所述加热器的输出。
所述情况下，优选还包括用于测定所述样本调温装置的外气的温度的外气温传感器，所述加热器控制部构成为，所述传热板的温度是基于由所述外气温传感器测定的外气的温度来设定所述目标温度。与外气温的温度差越变大，则结露越容易产生，因此通过基于外气温来设定传热板的目标温度，从而可更可靠地防止结露的产生。
所述情况下，所述加热器控制部优选构成为将所述目标温度设定为与由所述外气温传感器测定的外气的温度大致相同的温度。若如此设定，则加热传热板的加热器的输出调节为仅抵消自隔热层流出的冷气的大小，因而能够以最小限度的加热器输出来防止结露的产生。
本发明的所述冷却部的一例包括珀耳帖元件及风扇，构成为将经所述珀耳帖元件冷却的空气朝向配置于所述调温空间内的所述样本送风。
所述情况下，所述样本也可以保持于样本板的状态配置在所述调温空间的底面侧。此时，可认为经珀耳帖元件冷却的空气在调温空间的底面侧流动，在覆盖调温空间的底面侧的隔热层的外表面变得容易产生结露，因此优选以覆盖所述调温空间的底面侧的隔热层的方式设置所述传热板。
本发明的样本调温装置的一例为液相色谱仪用自动采样器。自动采样器中，需要在形成调温空间的金属板或隔热层设置用于向调温空间的内部牵引配管或配线的开口，而担心调温空间内的冷气从这种开口流出。若对设有这种开口的面适用所述防结露结构，则可有效地防止由从开口流出的冷气引起的结露的产生。
[发明的效果]
本发明的样本调温装置中，在包围调温空间的隔热层的外表面配置传热板，并利用加热器加热所述传热板，由此能够防止由从调温空间流出的冷气引起的结露的产生。这种防结露结构可适用于隔热层的外表面中不期望产生结露的所需的面，因而可防止由结露水所致的电子基板的故障或阀等的生锈。
附图说明
图1为表示样本调温装置的一实施例的概略截面构成图。
图2为表示所述实施例的传热板的调温动作的一例的流程图。
具体实施方式
以下，一方面参照图式，一方面对本发明的样本调温装置的一实施例进行说明。
样本调温装置1在由金属板等形成的金属板4内包括调温空间2。金属板4的外周面除了下文将述的冷却部12的散热部分以外，也由例如包含聚乙烯树脂发泡材料等的隔热层6覆盖。即，冷却部12通过隔热层6而与外气热分离。
在调温空间2内，以搭载于支架(rack)8的状态设置保持了样本的样本板10。样本板10既可保持收容了样本的多个小瓶(vial)，也可在上表面设有收容样本的多个孔(well)。本实施例中，将搭载了样本板10的支架8设置于调温空间8内的底面侧。
在形成调温空间2的金属板4的侧壁安装有冷却部12。冷却部12包括珀耳帖元件14、风扇16、吸热鳍片18及散热鳍片20。珀耳帖元件14是以吸热侧配置于调温空间2的内侧，散热侧配置于调温空间2的外侧的方式设置。吸热鳍片18安装于珀耳帖元件14的吸热面，散热鳍片20安装于珀耳帖元件14的散热面。风扇16是以将经珀耳帖元件14冷却的空气朝向样本板10送风的方式设置。
所述样本调温装置1例如是通过液相色谱仪用自动采样器来实现。在样本调温装置1为自动采样器的情况下，用于吸入由样本板10保持的样本的针或注射泵(syringepump)、用于使针移动的驱动机构等也设于调温空间2内。
在包围调温空间2的隔热层6中底面侧的隔热层6a的外侧(下侧)，设有包含导热性良好的铝等金属的传热板22，进而传热板22的表面由例如包含聚乙烯树脂发泡材料的外侧隔热层28覆盖。在传热板22，安装有加热器24及表面温度传感器26。加热器24用于以传热板22的表面温度成为露点以下的方式加热传热板22，表面温度传感器26用于测定传热板22的表面温度。
加热器24的输出由加热器控制部30控制。加热器控制部30构成为以由表面温度传感器26测定的传热板22的表面温度成为目标温度的方式，控制加热器24的输出。加热器控制部30例如为通过微计算机等的运算元件执行规定的程序从而获得的功能。
传热板22的目标温度是基于由设于调温空间2的外侧的任一位置的外气温传感器32测定的、调温空间2的外侧的温度(外气温)，由加热器控制部30设定。目标温度的优选一例为与由外气温传感器32测定的外气温大致相同的温度，但本发明不限定于此，加热器控制部30也可构成为，以在传热板22的表面不产生结露的程度将低于外气温的温度或高于外气温的温度设定为目标温度。
利用所述结构以传热板22的温度不成为露点以下的方式进行控制，因而在底面侧的隔热层6a的外侧不会产生结露。因此，即便在金属板4的底面设有用于向调温空间2内牵引配管或配线的开口的情况下，也可防止由冷气从所述开口流出所引起的结露的产生。因此，结露水不向较外侧隔热层28更靠下方滴下，因而可在较外侧隔热层28更靠下方的位置配置电子电路或阀等零件。
接下来，使用图2的流程图对传热板22的温度控制动作的一例进行说明。
在具有加热器控制部30作为功能的电子电路中，每隔一定时间导入表面温度传感器26的信号及外气温传感器32的信号(步骤S1)。加热器控制部30每当导入表面温度传感器26的信号及外气温传感器32的信号时，执行以下的动作。首先，基于由外气温传感器32测定的外气温来设定目标温度(步骤S2)。目标温度为高于露点的温度，例如为与外气温大致相同的温度。设定目标温度后，求出所述目标温度与由表面温度传感器26所测定的传热板22的表面温度的差量(步骤S3)，以使传热板22的表面温度接近目标温度的方式基于差量值来调节加热器24的输出(步骤S4)。
此外，将传热板22的目标温度设为与外气温相同的温度的情况下，加热器控制部30也可构成为采取外气温传感器的信号与表面温度传感器的信号的差量，基于所述差量值来调节加热器24的输出。
以上说明的样本调温装置1仅在底面侧的隔热层6a的外侧设有包含传热板22、加热器24、表面温度传感器26及外侧隔热层28的防结露结构，但这种防结露结构能够视需要而设于隔热层6的任意的面的外侧。
而且，外侧隔热层28是为了提高加热器24对传热板22的加热效率而设置，从防止结露的观点来看并非必需的构成要件。
[符号的说明]
1：样本调温装置
2：调温空间
4：金属板
6、6a：隔热层
8：支架
10：样本板
12：冷却部
14：珀耳帖元件
16：风扇
18：吸热鳍片
20：散热鳍片
22：传热板
24：加热器
26：表面温度传感器
28：外侧隔热层
30：加热器控制部
32：外气温传感器。

Claims (8)

1.一种样本调温装置，包括：
调温空间，用于将样本收容于内部并进行所述样本的调温；
隔热层，以将所述调温空间内与外气热分离的方式包围所述调温空间的周围；
冷却部，用于将所述调温空间内冷却；
传热板，覆盖所述隔热层的外表面中至少一部分的面；以及
加热器，以在所述传热板的表面不产生结露的方式加热所述传热板。
2.根据权利要求1所述的样本调温装置，还包括：
外侧隔热层，覆盖所述传热板的外表面。
3.根据权利要求1或2所述的样本调温装置，包括：
表面温度传感器，用于测定所述传热板的表面温度；以及
加热器控制部，设定高于露点的目标温度，构成为以所述传热板的温度成为所述目标温度的方式基于所述表面温度传感器的输出来控制所述加热器的输出。
4.根据权利要求3所述的样本调温装置，还包括：
外气温传感器，用于测定所述样本调温装置的外气的温度，
所述加热器控制部构成为基于由所述外气温传感器测定的外气的温度来设定所述目标温度。
5.根据权利要求4所述的样本调温装置，其中，
所述加热器控制部构成为将所述目标温度设定为与由所述外气温传感器测定的外气的温度大致相同的温度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的样本调温装置，其中
所述冷却部包括珀耳帖元件及风扇，构成为将经所述珀耳帖元件冷却的空气朝向配置于所述调温空间内的所述样本送风。
7.根据权利要求6所述的样本调温装置，其中，
所述样本以保持于样本板的状态配置在所述调温空间的底面侧，
所述传热板以覆盖所述调温空间的底面侧的隔热层的方式设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的样本调温装置，其中，
所述样本调温装置为液相色谱仪用自动采样器。
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