JP2006343278A

JP2006343278A - 恒温槽装置

Info

Publication number: JP2006343278A
Application number: JP2005171043A
Authority: JP
Inventors: 敏明 ▲高▼原; Toshiaki Takahara; Hidetoshi Nishioka; 秀利西岡
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】蓄熱板の全体を速やかに均等な温度に調節することができ、結果として載置されるマイクロプレートの各ウェルの検体を均等な温度に制御できるようにする。
【解決手段】上面に載置されるマイクロプレート１０に熱を伝達する蓄熱板１２と、該蓄熱板の裏側に配設され、該蓄熱板の温度を調節する温度調節手段１４とを備えた恒温槽装置において、前記蓄熱板１２と温度調節手段１４との間に、弾力性のある熱伝導シート１６を、該両者に直に接触する状態に介在させると共に、該熱伝導シート１６を、前記蓄熱板１２の周囲側面に沿って、前記上面以上の高さまで延長して配設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、恒温槽装置、特に血液等の液状の検体をマイクロプレートの各ウェルに分注し、所定の分析検査を行なうために、全ウェル内の検体を均等な温度に制御する際に適用して好適な恒温槽装置に関する。

一般に、血液や尿等の液状の検体を検査するために、検体等を保持する凹部からなるウェルが、所定のピッチで８×１２の配列で計９６個形成されているマイクロプレートに検体を分注し、更に試薬等の分注の後、攪拌、洗浄等の処理を行なって、各ウェル内の検体を分析することが行なわれている。

このような分析では、検体と試薬との反応を、例えば体温に近い３７℃に加温して促進することが行なわれている。そのために、従来よりマイクロプレートを銅製やアルミニウム製の蓄熱板に載置し、その裏側に配設されているペルチェ素子が内蔵されたペルチェモジュール（温度調節手段）により、該蓄熱板を温度調節することにより、前記マイクロプレートに分注された検体の温度を制御する恒温槽装置が用いられている。

このような恒温槽装置では、マイクロプレートに速やかに伝熱すると共に、全ウェル内の検体を同一温度に加温制御することが重要であることから、従来より種々の工夫がなされている。

例えば、特許文献１には、図３に恒温槽装置の要部を模式的に示すように、ペルチェモジュール５０から蓄熱板５２へ熱を効率良く伝えるために、シリコングリスやシリコン系樹脂５４をペルチェモジュール５０と蓄熱板５２の間に塗布した恒温槽装置が開示されている。

又、一般には、ペルチェモジュール５０より蓄熱板５２の方の面積が大きいので、ペルチェモジュールが接している部分と、その外側の接していない部分とで、蓄熱板上の場所の違いによって生じる加温時及び冷却時の温度差（ばらつき）も問題となる。

この蓄熱板上の面方向の場所の違いによる温度差を解消するために、例えば特許文献２には、蓄熱板の四隅（コーナ）に裏面側から延在する銅系の熱伝導性の高い金属を付設し、各コーナに対する伝熱性の改善を図るようにした恒温槽装置が開示されている。

特許３２５２９０２号明細書特開２００４−２３９７７９号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示されている恒温槽装置には、シリコングリスやシリコン系樹脂をペルチェモジュールと蓄熱板の間に薄く均一に塗布することが困難であるために塗布厚にばらつきが生じ易く、その結果蓄熱板に対する伝熱量のばらつきが発生し、蓄熱板における温度分布のばらつき、ひいてはマイクロプレートの各ウェル内の検体温度にばらつきが発生するという問題があった。

又、前記特許文献２に開示されている恒温槽装置には、ペルチェモジュールから最も離れているために温度差が発生し易い蓄熱板の四隅に対する伝熱性の向上が図られているものの、更なる改善が求められていた。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、蓄熱板の全体を速やかに均等な温度に調節することができ、結果として載置されるマイクロプレートの各ウェルに分注される検体を均等な温度に制御できる、各検体の検査精度を向上することができる恒温槽装置を提供することを課題とする。

本発明は、上面に載置されるマイクロプレートに熱を伝達する蓄熱板と、該蓄熱板の裏側に配設され、該蓄熱板の温度を調節する温度調節手段とを備えた恒温槽装置において、前記蓄熱板と温度調節手段との間に、弾力性のある熱伝導シートを、該両者に直に接触する状態に介在させると共に、該熱伝導シートを、前記蓄熱板の周囲側面に沿って、前記上面以上の高さまで延長して配設したことにより、前記課題を解決したものである。

本発明は、又、前記シート状の熱伝導シートが、グラファイト・シートであるようにしても良く、又、前記蓄熱板の周囲側面に沿って配設される前記熱伝導シートが、断熱材層を有する側壁部の内側に付設されているようにしてもよい。

本発明によれば、弾力性のある熱伝導シートを、蓄熱板の裏面と温度調節手段との間に介在させて両者を接触させると共に、蓄熱板の側面全体を被うように配設したので、温度調節手段からの熱量を蓄熱板全体に速やかに伝達することが可能となるため、該蓄熱板全体を常に均等な温度に調節することが可能となる。従って、蓄熱板に載置されるマイクロプレートをも全体に亘って均等な温度に制御することが可能となり、検査精度を向上することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態の恒温槽装置の要部を模式的に示す断面図である。

本実施形態の恒温槽装置は、図中二点鎖線で示すマイクロプレート１０を上面に載置し、該マイクロプレート１０に熱を伝達する蓄熱板１２と、該蓄熱板１２の裏側に配設され、該蓄熱板１２の温度を調節するペルチェモジュール（温度調節手段）１４とを備えている。

本実施形態では、前記蓄熱板１２とペルチェモジュール１４との間に、弾力性があり、熱伝導性の高い熱伝導シート１６を、該両者に直に接触するように介在させると共に、該熱伝導シート１６を前記蓄熱板１２の四周囲側面に沿って、前記上面(載置面)以上である、載置されるマイクロプレート１０の上端を越える高さまで配設してある。

この周囲側面に配設されている熱伝導シート１６は、前記蓄熱板１２の周囲を囲むように付設されている側壁部１８の内側に貼設されている。又、この側壁部１８の外側は、カバー２０により覆うことが可能で、恒温槽内の全体が保温されるようになっている。

この熱伝導シート１６としては、面方向に高い熱伝導性を有する松下電器産業（株）製のグラファイト・シート（登録商標）を利用することができる。

前記熱伝導性シート１６は、図１では分かり易くするために蓄熱板１２とペルチェモジュール１４からそれぞれ離して示してあるが、実際には図２（Ａ）に一部を拡大した状態のイメージを示すように、該熱伝導シート１６は蓄熱板１２の裏面に貼り付けられ、且つペルチェモジュール１４と密着した状態に取付けられている。

このグラファイト・シートは、極細のカーボンファイバーを０．２ｍｍ程度の織布状に形成したものであるため、面方向に金属より優れた熱伝導性を示すと共に、厚さ方向に弾力性を有していることから、蓄熱板１２とペルチェモジュール１４をねじ等で締め付けるだけで、空気層を生じさせることなく全体的に均等に接触させることが可能となる。

又、前記側壁部１８は、アルミニウム等の金属板１８Ａと、その外側の断熱材層１８Ｂとが貼り合わされた構造になっている。前記熱伝導シート１６は、蓄熱板１２の四周囲側面に、裏面と同様に貼り付けられ、且つ側壁部１８の金属板１８Ａの内側に貼り付けられることにより、周囲を取り囲むように配設されている。

上述した本実施形態の恒温槽装置は、恒温槽が略密閉状態になっていると共に、蓄熱板１２の裏面に貼り付けられた熱伝導シート１６をそのまま延長して恒温槽全体を被うようにしてあることにより、マイクロプレート１０に対してより一層高速でばらつきの少ない温度分布を実現することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、厚さが薄く、面方向に高い熱伝導性を有する弾力性のある熱伝導シート１６を、ペルチェモジュール１４と蓄熱板１２の間に貼り付けて介在させるようにしたことから、ペルチェモジュール１４の熱を素早く該モジュール１４に接触してない蓄熱板部分にまで均等に伝熱することができるため、加温時及び冷却時の蓄熱板１２の表面温度分布のばらつきを少なくすることができる。

又、熱伝導シート１６は弾力性を持った薄いシート形状であるため、ペルチェモジュール１４と蓄熱板１２の表面に容易に密着させることができるため、シリコングリスやシリコン系樹脂をペルチェモジュールと蓄熱板の間に塗布する従来の場合のような塗布量の厚さのばらつきにより、蓄熱板に伝われる熱量にばらつきが発生することを有効に防止できる。従って、作業者の技能の違いによることなく、常に均一な製品の製造が可能になる。

なお、前記実施形態では弾力性があり、熱伝導性の高い熱伝導シートとしてグラファイト・シートを採用したが、これに限定されず、同様の機能を有するものであれば任意であり、例えばカーボンナノチューブを薄いシート状に加工して利用してもよい。

又、側壁部１８は、金属板１８Ａを除き、断熱材層１８Ｂのみで形成してもよい。

本発明に係る一実施形態の恒温槽装置を模式的に示す要部断面図高熱伝導シートと蓄熱板及びペルチェモジュールとの関係、及び、高熱伝導シートと側壁部との関係を拡大して模式的に示す部分断面図従来の恒温槽装置の特徴を模式的に示す要部断面図

符号の説明

１０…マイクロプレート
１２…蓄熱板
１４…ペルチェモジュール（温度調節手段）
１６…熱伝導シート
１８…側壁部
２０…カバー

Claims

上面に載置されるマイクロプレートに熱を伝達する蓄熱板と、該蓄熱板の裏側に配設され、該蓄熱板の温度を調節する温度調節手段とを備えた恒温槽装置において、
前記蓄熱板と温度調節手段との間に、弾力性のある熱伝導シートを、該両者に直に接触する状態に介在させると共に、
該熱伝導シートを、前記蓄熱板の周囲側面に沿って、前記上面以上の高さまで延長して配設したことを特徴とする恒温槽装置。
前記シート状の熱伝導シートが、グラファイト・シートであることを特徴とする請求項１に記載の恒温槽装置。
前記蓄熱板の周囲側面に沿って配設される前記熱伝導シートが、断熱材層を有する側壁部の内側に付設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の恒温槽装置。