JP3109216U - 自動冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒槽内の冷媒の検知される液面の位置を、簡便に適切な位置に調整することのできる熱分析用の冷却装置を提供する。
【解決手段】冷媒槽外部からケーブルによりセンサを出し入れ可能とし、ケーブルに目盛を、冷媒槽外部には指標を設けることで、液面センサの冷媒槽内部での位置を変更することが可能となり、同時に冷媒槽内をあけなくてもセンサの位置を確認することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、示差熱分析装置や示差走査熱量測定装置などの熱分析装置で低温域測定を行う場合の冷却装置に関するものである。

示差走査熱量測定装置などの熱分析装置においては、炉体内に測定対象試料と熱的に不活性な参照試料を収容して、炉体の温度を変化させて、これら両者を同一の熱環境下で変化させるとともに、炉体内に設けたセンサ等で測定対象試料と参照試料の温度変化にかかわる情報を検出し、測定対象試料の熱的性質を測定する。このような熱分析装置においては、試料の温度を高温（摂氏７００度程度）に上昇させたり、低温（摂氏−１５０度程度）に下降させたりして測定を行うので、炉体に、加熱できるようなヒーター等の加熱装置を備えるとともに、室温以下の温度領域での測定を行うべく、冷却装置を備えている。冷却装置としては、ペルチェ素子を用いたものや、液体窒素などの冷媒を用いて、炉体を直接又は間接的に冷却する冷却手段を設けた装置が実用化されている。（例えば特許文献１参照）

図２は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で使用されている従来の冷却装置の断面図である。炉体１は、図示していないが、内部に試料を収容出来るようになっており、試料の温度変化を検出できる構成となっている。炉体１は、ヒーター等の加熱手段を持つとともに、下部は伝熱板３に対して密着している。伝熱板３には、炉体１との密着部位に近接してその上面に冷媒槽２が密着しており、この伝熱板３を介して炉体１と冷媒槽２が互いに熱的に結合されている。冷媒槽２に液体窒素等の冷媒が供給されることで、炉体１を冷却することができる。このとき、冷媒槽２に供給されている液体窒素の量によっては、炉体の冷却効率が悪くなるなどの影響があるため、冷媒槽の内部の冷媒量を知るために、液面センサ８が冷媒槽内部の適当な位置に固定されており、この液面センサ８により、冷媒の液面がある位置より低くなったことを検知することで、冷媒の残存量が少なくなった場合には、冷媒を新たに供給するなどの措置を講じることができる。

特開２００１−１８３３１９

上記従来技術においては、液面センサが固定されているため、冷媒の残存量は常に一定値の場合しか検知できない。しかしながら、必要とされる冷却効果や、測定における炉体の温度等によって、冷媒槽内の最適な冷媒量は異なっている。しかしながら上記従来技術では検知される液面の位置を変更する際には、システムを分解してセンサの位置を変更させることで変更することとなり、操作が煩雑である。

本考案はかかる課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、冷媒槽内の冷媒の検知される液面の位置を、簡便に適切な位置に調整することのできる熱分析用の冷却装置を提供することにある。

本考案に係る熱分析用冷却装置は、内部に試料を収容できる炉体と、該炉体と熱的に接続された冷媒槽と、該冷媒槽に冷媒を供給する冷媒供給機構と、該冷媒槽の外部に設けられた指標と、該冷媒槽外側部から該冷媒槽内へ貫通するケーブルとを備えた熱分析用冷却装置であって、該ケーブルは、冷媒検知部と目盛が設けられ、該目盛は該指標により指示され得る位置に対向配置したことを特徴としている。

従来、冷媒の液面を検知するためのセンサの位置を調整するためには、冷媒槽の内部に固定されているセンサの位置を調整するという煩雑な操作が必要であったが、本考案によれば、ケーブルの目盛と指標を参照してケーブルの挿入深さを変更すれば、冷媒槽の外部からセンサの位置の調整を行うことができるとともにその位置を確認することもできるので、検知される冷媒の液面位置を容易に所望の位置に変更することができるようになり、液体窒素の無駄な消費を減らす効果も得られる。

以下、本考案の一実施例である冷却装置について図１を参照して説明する。図１は本実施例の熱分析用冷却装置の概略構成図である。なお、既に説明した図２と同一の構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。

図１においては、炉体１は、伝熱板３を介して冷媒槽２と互いに熱的に結合されている。冷媒槽２には、冷媒として液体窒素が収容されており、冷媒槽気密蓋２１および断熱部材１３により、外気から遮断するとともに断熱している。冷媒は冷媒貯蔵容器中に貯蔵されており、適宜冷媒供給機構５により冷媒供給ホース６を通って冷媒槽２に供給されるようになっている。冷媒槽２中で気化した窒素は、排気ホース７を通り、大気中に放出される。冷媒供給ホース６及び排気ホース７は、供給ホース用断熱チューブ６１、排気ホース用断熱チューブ７１によりそれぞれ断熱されている。

冷媒槽機密蓋２１及び断熱部材１３には、貫通チューブ９が貫通しており、その冷媒槽外側端には、ゴム栓１０が備えられている。その内部を通って、ケーブル８１が冷媒層外側部から冷媒槽内へ貫通されている。ケーブル８１の先端には冷媒検知部８を備えており、冷媒槽内の冷媒液面付近に保持されている。冷媒検知部８からの信号線はケーブル８１の内部を通り、冷媒槽外へ取り出されるようになっている。
ケーブル８１には目盛１２が設けられ、ゴム栓１０を貫通するとともに固定されている。冷媒槽外部の貫通チューブ９の外端部付近には、指標１１が設けられており、指標１１と目盛１２によって、冷媒検知部８の冷媒槽中での位置が容易に予測される。冷媒槽２に残存している冷媒の液面の検知位置を変更する際には、ゴム栓１０を緩め、指標１１と目盛１２を参照しながらケーブル８１を冷媒槽内部に出し入れすることでセンサ８の位置を調整し、所望の位置で再度ゴム栓１０により固定する。

冷媒検知部８により冷媒残量を検知し、残量が所定量より少なくなれば、冷媒供給機構５により冷媒貯蔵容器４中の液体窒素を汲出し、冷媒槽２に供給すればよいが、本考案によれば容易に冷媒槽の外から冷媒検出位置を適切な位置に変更することができるので、常に最適な検出位置で熱分析測定を行うことができ、冷媒の無駄な消費を減らすこともできる。

目盛及び指標は、挿入時の冷媒検知部８の冷媒槽底面からの高さ位置と等しくなるように構成してもよいし、測定条件による適切な位置を示しておく構成とすることもできる。

なお、上記実施例はいずれも本考案の一例にすぎず、本考案の趣旨の範囲で自動化などの適宜変更や修正を行えることは明らかである。

本考案の一実施例による熱分析用冷却装置の概略構成図。 従来の熱分析用冷却装置の概略構成図。

符号の説明

１ ...炉体
２ ...冷媒槽
２１...冷媒槽機密蓋
３ ...伝熱板
４ ...冷媒貯蔵容器
５ ...冷媒供給機構
６ ...冷媒供給ホース
６１...供給ホース用断熱チューブ
７ ...排気ホース
７１...排気ホース用断熱チューブ
８ ...冷媒検知部
８１...ケーブル
９ ...貫通チューブ
１０...ゴム栓
１１...指標
１２...目盛
１３...断熱部材

Claims (1)

1. 内部に試料を収容できる炉体と、該炉体と熱的に接続された冷媒槽と、該冷媒槽に冷媒を供給する冷媒供給機構と、該冷媒槽の外部に設けられた指標と、該冷媒槽外側部から該冷媒槽内へ貫通するケーブルとを備え、該ケーブルは、冷媒検出部と目盛が設けられ、該目盛は該指標により指示され得る位置に対向配置したことを特徴とした熱分析用冷却装置。

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