JP3110416U

JP3110416U - 恒温槽

Info

Publication number: JP3110416U
Application number: JP2005000649U
Authority: JP
Inventors: 杉山雄之介
Original assignee: 株式会社杉山元医理器
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2011-02-14

Abstract

【課題】液槽内の有効利用スペースを大きくすると共に熱交換作用の効率性を向上できる恒温槽を提供する。
【解決手段】熱媒体を供給して循環する循環装置に接続して使用する恒温槽であって、断熱槽１と、この槽内に設けた液槽２との間に空隙部３１を形成し、空隙部３１で熱交換室３を構成する。断熱槽１に、熱交換室３の上端部近く連通させ、熱媒体を室３内へ導入する入口部４と、室３内の上端部近くから熱媒体を室外へ導出する出口部５とを設ける。熱交換室内に、入口部４と連通させて熱媒体誘導手段６を設け、入口部から導入される熱媒体を室３内の底部側へ誘導して底部側から室３内に流入させる。
【選択図】図１

Description

本考案は、槽内の液体の温度を所定温度に維持させる恒温槽、主に理化学用等の恒温槽に関する。さらに詳しくは、例えば各種の理化学実験用装置等のフラスコや容器等を槽内の液体中に浸漬し、前記フラスコや容器等内の収容物を所定の温度に保持させる恒温槽に関する。

従来、液槽内の液体の温度を調整する手段として、液槽内に熱交換器を設け、前記熱交換器に熱媒体を送給して循環させるように構成したものが知られている。
例えば、特許文献１には、液槽内に管状部材をコイル状に回巻して形成した熱交換器を冷凍機或いは加熱器等を備えた機器（循環装置）と連結し、熱媒体を熱交換器に送給して循環させるように構成したものが開示されている。この従来例（従来例１）によれば、液槽内の液体を冷却或いは加熱することができる。

しかるに、上記従来例１は、液槽内に熱交換器を設置するため、熱交換器が邪魔になる恐れがあると共に液槽内の有効利用スペースが狭くなる問題を有している。また、前記熱交換器は液槽内の底部に設けてあるので、熱交換作用の効率性の面においても問題を有している。

また、他の従来例として図７に示す恒温装置が知られている。以下、この従来例（従来例２）について図５を参照にして説明する。図５において、１００は液槽で、液槽１００内に水等の液体１０１を収容し、理化学実験用装置等１０２に組込まれたフラスコ等１０３を前記液体１０１内に浸漬する。１０４は所定温度の冷水ないし加熱水等の熱媒体を供給して循環する循環装置で、循環装置１０４はハウジング１０５内に、図示しないが熱媒体用の貯槽、冷却ないし冷凍機、加熱器、及び液体ポンプ等を備えている。また、循環装置１０４は、吐出口１０６及び戻り口１０７を備えている。
１０８は一端を吐出口１０６に接続すると共に他端を戻り口１０７に接続して配設し、熱媒体を循環する循環管路で、管路１０８の中間部は液槽１００内に出し入れ可能に収容され、この管路１０８の中間部（槽１００内へ収容された部位）で熱交換器１０８ａが形成されている。この場合、熱交換器１０８ａはコイル状に巻回して構成する場合もある。

従来例２は上記のように構成され、貯槽内の熱媒体はポンプにより吐出口１０６から送給され、管路１０８を通って輸送され、熱交換器１０８ａを通過中に槽１００内の液体１０１と熱交換し、戻り口１０７から貯槽内へ戻って循環するようになっている。したがって、従来例２によれば、液槽１００内の液体１０１を所定温度に維持することができる。
しかるに、従来例２においても従来例１と同様の問題、即ち、液槽１００内の有効利用スペースが狭くなるとともに熱交換作用の効率性の面における問題を有している。
実公昭５９−１６６９６号公報

本考案は上記のような実情に鑑み、液槽内の有効利用スペースを従来例に比べて大きくすると共に熱交換作用の効率性を向上することができる恒温槽を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本考案のうち１つの考案（第１の考案）は、断熱槽と、上端を開口した有底容器で構成され、前記断熱槽の内壁部全体の壁面との間に空隙部を形成して前記断熱槽内に設けた液槽と、前記空隙部の上端を閉塞して形成した熱交換室と、前記熱交換室の上端部近くに連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内に熱媒体を導入する入口部と、前記入口部と対応する高さに位置させると共に前記熱交換室に連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内から前記熱媒体を室外へ導出する出口部と、前記入口部と連通させて前記熱交換室内に導入される前記熱媒体を前記室内の底部側へ誘導する熱媒体誘導手段とを備え、前記熱交換室内の前記熱媒体で前記液槽内の液体と熱交換させるように構成したことを特徴とする。

上記のように構成すると、入口部から熱交換室内の上端部近くに順次導入される熱媒体は、誘導手段によって熱交換室内の底部側へ誘導され、前記室内の底部側へ順次流入する。次いで、熱媒体は前記室内の底部側で左右方向へ分流して前記室内を回流して通過し、前記室内の上端部近くの出口部から室外へ導出する。これにより、熱交換室内の熱媒体の温度は全体的に略均一に維持される。そして、前記室内の熱媒体により、液槽内の液体に対して熱交換が行なわれる。

第１の考案において、前記熱媒体誘導手段は、前記入口部と連通させて前記熱交換室内に上下方向に向けて設けられ、下端を前記室内の底部側に開口した樋部材で構成することができる。前記出口部は前記入口部の近くに位置させて設ける構成を採用することができる。

本考案のうち他の１つの考案（第２の考案）は、断熱槽と、上端を開口した有底容器で構成され、前記断熱槽の内壁部全体の壁面との間に空隙部を形成して前記断熱槽内に設けた液槽と、前記空隙部の上端を閉塞して形成した熱交換室と、前記熱交換室の底部側に連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内に熱媒体を導入する入口部と、前記熱交換室の上端部近くに連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内から前記熱媒体を室外へ導出する出口部とを備え、前記熱交換室内の前記熱媒体で前記液槽内の液体と熱交換させるように構成したことを特徴とする。

第２の考案のように構成すると、熱媒体は入口部から熱交換室内の底部側に順次導入され、この熱媒体は前記室内の底部側で左右方向へ分流し、前記室内を回流して前記室内を通過し、前記室内の上端部近くの出口部から室外へ導出する。これにより、第１の考案と同様に熱交換室内の熱媒体の温度は全体的に略均一に維持される。そして、前記室内の熱媒体により、液槽内の液体に対して熱交換が行なわれる。

第１及び第２の考案の恒温槽は、所定温度の冷水ないし加熱水等の熱媒体を供給して循環する循環装置に接続して使用することができる。

本考案（第１及び第２の考案）において、前記液槽及び断熱槽の内壁部は円筒状に形成した構成を採用することができる。また、前記熱媒体は所定温度の冷水ないし加熱水等の液体を採用することができる。さらにまた、前記液槽にオーバーフローを設ける構成を採用することもできる。

本考案によれば次のような効果を奏する。（１）断熱層と液槽との間に空隙部を形成し、この空隙部の上端を密閉して熱交換室を構成してあるので液槽内の全域を有効的に使用できる。したがって、液槽内の有効利用スペースを従来例に比べて大きくすることができる。（２）熱交換室内の熱媒の温度は全体的に略均一に維持されているので、液槽内の液体に対し、効率よく熱交換することができる。（３）第２の考案によれば、上記効果に加え、構成が簡素化されているので、生産コストを安くすることができる。

以下、図面を参照して本考案の恒温槽の実施の形態の一例を説明する。図１は本考案の恒温槽の一実施の形態を示す縦断側面図と横断面図、図２は同上恒温槽の一部を拡大して示す縦断側面図と横断面図、図３は同上恒温槽の作用を示す説明図、図４は同上恒温槽の使用状態の一例を示す説明図である。

上記図１ないし図４において、この実施の形態（実施の形態１）の恒温槽は、断熱槽１と、この槽１内に設けた液槽２と、前記槽１と槽２との間に設けた熱交換室３と、前記室３内へ熱媒体を導入する入口部４と、前記室３内から熱媒体を室外へ導出する出口部５と、前記室３内へ導入される熱媒体を誘導する熱媒体誘導手段６、及びオーバーフロー７とを備えている。

前記断熱槽１は所望の大きさに形成される。この実施の形態の前記断熱槽１は、適当な大きさの有底の外側容器１１と、有底容器で構成され、前記容器１１の内壁部全体の壁面との間に適当な巾の間隙部１２を形成して前記容器１１内に設けた内側容器１３と、前記間隙部１２内の全域に収容して設けた断熱層１４とを備えている。

前記両容器１１及び１３はステンレス等の金属板等（実施の形態ではステンレス）で構成されている。前記断熱層１４を構成する素材は特に限定するものではなく、断熱作用を有する素材を任意に選択して採用することができるものである。例えば、ロックウール，発泡スチロール、或いはアスベスト等を採用することができる。但し、上記例示した素材に限定するものではない。

実施の形態１の前記両容器１１及び１３は略平底状の円筒状に形成されている。また、前記間隙部１２の上端は閉塞されている。実施の形態１では、ステンレス等の金属板（実施の形態ではステンレス）で形成した適当な大きさのリング板１５を前記両容器１１，１３の上端にそれぞれ溶接して前記間隙部１２を閉塞した構成を採用している。

前記液槽２は、内部に水等の液体２１を収容するもので、適当な大きさの胴部２２の上端を開口２３した有底容器２４で構成されている。前記液槽２はステンレス等の金属板（実施の形態ではステンレス）で構成され、断熱槽１の内壁部、即ち、実施の形態では内側容器１３の胴部及び底部を含む内壁部全体の壁面との間に空隙部３１を形成して前記槽１内に設けてある。
そして、各種の理化学実験用装置等８に組込まれたフラスコや容器等の器具８１を槽２内の液体２１中に浸漬して使用される（図３参照）。

前記熱交換室３は断熱槽１と液槽２との間に形成した前記空隙部３１の上端を閉塞して構成されている。実施の形態１では、断熱槽１の内側容器１３及び液槽２の有底容器２４の上端に前記リング板１５をそれぞれ溶接等により固着して空隙部３の上端を閉塞した構成を採用している。そして、前記熱交換室３内へ後述するように導入される熱媒体により、液槽２内の液体２１に対して熱交換する。

前記入口部４は、熱交換室３の上端近くに連通して断熱槽１に気密性を保持して設けてある。実施の形態１の入口部４はステンレスその他の金属製管体４１で構成され、断熱槽１の所定部に設けた孔に篏挿し、外側容器１１及び内側容器１３に溶接等により固着して設けてある。
また、実施の形態１の前記管体４１は内壁面にネジ溝４２（図２参照）を刻設したネジ管体で構成されている。そして、前記管体４１には、後述する輸液用管体９４を接続するプラグ等の接続用管体４３が螺合して設けてある。これにより、輸液用管体を通って輸送される熱媒体は入口部４の前記管体４１の先端から熱交換室３内へ順次導入される。

前記出口部５は、前記入口部４と対応する高さに位置させると共に熱交換室３に連通して断熱槽１に気密性を保持して設けてある。実施の形態の出口部５はステンレスその他の金属製管体５１で構成され、入口部４の近くに位置させて断熱槽１に設けた孔に篏挿し、外側容器１１及び内側容器に溶接等により固着して設けてある。実施の形態１の出口部５は入口部４の位置から断熱槽１の円周の長さの約１／８程度の長さの間隔を存した部位に位置させて設けてある。

また、実施の形態１の出口部５を構成した前記管体５１は内壁面にネジ溝５２（図２参照）を刻設したネジ管体で構成されている。そして、前記管体５１には、後述する輸液用管体９５を接続するプラグ等の接続用管体５３が螺合して設けてある。これにより、熱交換室３内の所定の部位（出口部５の部位）より上方部に達した熱媒体は出口部５の前記管体５１から室外へ順次導出され、輸液用管体を通って所定部に戻される。

前記誘導手段６は、入口部４と連通させて熱交換室３内に設けられ、入口部４から前記室３内に導入される熱媒体を前記室３内の底部側へ誘導して前記室３内の底部側へ流入させる手段である。実施の形態１の誘導手段６は、ステンレス等の金属板等（実施の形態ではステンレス）で形成した適当な長さ、例えば断熱槽１の内側容器１３の高さの寸法の約２／３〜５／６程度（図示では約４／５）の長さの樋部材６１で構成されている。

実施の形態１の樋部材６１は、板６２と、この板６２の両側縁に対向させるように、前記板を折曲して対設した折曲板６３，６４とにより断面形状を概略コ字形状に形成した樋部材６１を採用している。これにより、樋部材６１には前記板６２，６３，６４によって形成された誘導路６５が構成されている。
そして、樋部材６１は、前記両折曲板６３，６４で入口部４を挟ませて誘導路６５を入口部４と連通させ、上下方向に向けて熱交換室３内に配置し、両折曲板６３，６４を内側容器１３の内壁面に点付け溶接等により固着して設けてある。また、樋部材６１の上端は前記リング板１５の下面と面接触させ、誘導路６５の下端は前記室３内の底部側に開口してある。

上記構成により、入口部４から熱交換室３内に順次導入される熱媒体は樋部材６１の誘導路６５を通って前記室３内の底部側へ誘導され、誘導路６５の下端から前記室３内の底部側へ順次流入する。そして、熱媒体は図３等に矢印で示すように、前記室３内の底部側で左右方向に分流して前記室３内を回流して通過し、前記出口部６から室外へ導出する。これにより、前記室３内の熱媒体の層の温度は全体的に略均一に維持される。

なお、この実施の形態１では、熱媒体誘導手段６として、断面形状を概略コ字形状に形成した樋部材６１で構成したものを開示したが、例えば、略Ｕ字形、略Ｖ字形、略半円形等に形成した樋部材６１を採用することもできる。また、管材で構成した樋部材を採用することもできる。要は、入口部４と連通させ、入口部４から熱交換室３内に導入される熱媒体を前記室３内の底部側へ誘導し、前記室３内の底部側へ流入させるように構成すればよいものである。

前記オーバーフロー７は、液槽２の液体２１が槽２の上端から溢出するのを防止するために設けたものである。このオーバーフロー７は所望に応じて設ける。実施の形態１のこのオーバーフロー７はステンレス等の金属管７１で構成され、液槽２の上端近くに位置させて液槽２、内側容器１３、及び外側容器１１に共通して設けた孔に篏挿し、適当部を溶接等により固着して気密性を保持して設けてある。

この実施の形態１の恒温槽は上記のように構成され、例えば、所定温度の冷水ないし加熱水等の熱媒体を供給して循環する循環装置に接続して使用される。以下、その使用例の一例の概要について図４を参照して説明する。

図４において、９は所定温度の冷水ないし加熱水等の熱媒体を供給して循環する循環装置を示す。循環装置９は前記した従来例の循環装置１０４と同様にハウジング９１内に、図示しないが、熱媒体用の貯槽、冷却ないし冷凍機、加熱器、液体ポンプ、及び温度制御手段等を備えている。また、循環装置９は、吐出口９２及び戻り口９３を備え、貯槽内の熱媒体を前記ポンプにより吐出口９２から送給し、戻り口９３から貯槽内へ戻すように構成されている。
９４，９５は保温性や断熱性を有するホースや管材等で構成した輸液用管体で、一方の管体９４の一端を恒温槽の入口部４の接続用管体４３と接続すると共に他端を吐出口９２に接続する。また、他方の管体９５の一端を恒温槽の出口部５の接続用管体５３に接続すると共に他端を戻り口９３に接続する。これによりセットは完了する。

そこで、装置９のポンプを稼動すると、貯槽内の熱媒体は吐出口９２から送給されて輸液用管体９４を通って入口部４から熱交換室３内へ順次導入され、前記室３内を通過して出口部５から導出されて輸液用管体９５を通って戻り口９３から貯槽内へ戻される。このように熱媒体は貯槽と熱交換室３内との間を循環する。

一方、熱交換室３においては、入口部４から前記室３内へ導入された熱媒体は、上述したように誘導手段６で前記室３内の底部側へ誘導され、室３内の底部側へ流入し、底部側で左右方向に分流して前記室３内を回流して通過し、出口部５から導出する。これにより、前記室３内の熱媒体の層の温度は全体的に略均一に維持される。したがって、液槽２内の液体２１と効率よく熱交換し、液体２１の温度を所定の温度に維持する。そして、液体２１中にフラスコ等の器具８１を浸漬して器具８１内の収容物を所定の温度で保持する。

図５は本考案の恒温槽の他の実施の形態（実施の形態２）を示す縦断面図と横断面図、図６は同上恒温槽の作用を示す説明図である。実施の形態２の恒温槽において、実施の形態１で既に説明した構成と共通する部分等には同一符号を付し、説明は省略する。実施の形態２は、実施の形態１の恒温槽において、前記熱媒体誘導手段を省略すると共に入口部を設けた位置の構成に特徴がある。

即ち、実施の形態２は、熱交換室３内へ熱媒体を導入する入口部４Ａを、前記室３の底部３２側に連通して断熱槽１に気密性を保持して設けてある。入口部４Ａの構成は実施の形態１の入口部４と同様である。これにより、輸液用管体９４を通って輸送される熱媒体は入口部４Ａの前記管体４１の先端から熱交換室３内の底部３２側へ順次導入される。

実施の形態２は、前記室３内から熱媒体を室外へ導出する出口部５Ａを実施の形態１と同様に、熱交換室３の上端近くに連通して断熱槽１に気密性を保持して設けてある。出口部５Ａの構成は実施の形態１の出口部５と同様である。これにより、熱交換室３の所定の部位（出口部５Ａの部位）より上方部に達した熱媒体は出口部５Ａの前記管体５１から室外へ順次導出され、輸液用管体９５を通って所定部へ戻される。

また、実施の形態２は実施の形態１の前記熱媒体誘導手段６は設けていない。他の構成は実施の形態１と同様である。また、実施の形態１と同様に使用される。

実施の形態２の恒温槽は上記のように構成したもので、循環装置９のポンプを稼動すると、貯槽内の熱媒体は入口部４Ａから熱交換室３内の底部３２側へ順次導入される。この熱媒体は前記室３内の底部側で左右方向へ分流し、前記室３内を回流しながら上方へ移動して前記室３内を通過し、出口部５Ａから導出する。これにより、前記室３内の熱媒体の層の温度は全体的に略均一に維持される。したがって、液槽２内の液体２１と効率よく熱交換し、液体２１の温度を所定の温度に維持する。

なお、上記した各実施の形態は一例として開示したもので、本考案は上記の実施の形態に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載の技術思想を越脱しない範囲において任意に変更可能なものである。

本考案の恒温槽の一実施の形態を示すものであって、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。同上恒温槽の一部を拡大して示す図であって、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。同上恒温槽の作用を示す説明図であって、同図（ａ）は概略縦断面図、同図（ｂ）は概略横断面図である。同上恒温槽を循環装置に接続して使用する状態の一例を示す説明図である。本考案の恒温槽の他の実施の形態を示すものであって、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。図５の恒温槽の作用を示す説明図であって、同図（ａ）は概略縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ線で切断して概略を示す横断面図である。液槽内の液体を所定温度に維持する従来の恒温装置の一例を示す説明図である。

符号の説明

１断熱槽
２液槽
３熱交換室
４入口部
５出口部
６熱媒体誘導手段
３１空隙部

Claims

断熱槽と、
上端を開口した有底容器で構成され、前記断熱槽の内壁部全体の壁面との間に空隙部を形成して前記断熱槽内に設けた液槽と、
前記空隙部の上端を閉塞して形成した熱交換室と、
前記熱交換室の上端部近くに連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内に熱媒体を導入する入口部と、
前記入口部と対応する高さに位置させると共に前記熱交換室に連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内から前記熱媒体を室外へ導出する出口部と、
前記入口部と連通させて前記熱交換室内に導入される前記熱媒体を前記室内の底部側へ誘導する熱媒体誘導手段とを備え、
前記熱交換室内の前記熱媒体で前記液槽内の液体と熱交換させるように構成したことを特徴とする、
恒温槽。
前記熱媒体誘導手段は、前記入口部と連通させて前記熱交換室内に上下方向に向けて設けられ、下端を前記室内の底部側に開口した樋部材で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の恒温槽。
前記出口部は前記入口部の近くに位置させて設けてあることを特徴とする、請求項１又は２に記載の恒温槽。
断熱槽と、
上端を開口した有底容器で構成され、前記断熱槽の内壁部全体の壁面との間に空隙部を形成して前記断熱槽内に設けた液槽と、
前記空隙部の上端を閉塞して形成した熱交換室と、
前記熱交換室の底部側に連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内に熱媒体を導入する入口部と、
前記熱交換室の上端部近くに連通して前記断熱槽に設けられ、前記室内から前記熱媒体を室外へ導出する出口部とを備え、
前記熱交換室内の前記熱媒体で前記液槽内の液体と熱交換させるように構成したことを特徴とする、
恒温槽。
前記液槽及び断熱槽の内壁部は円筒状に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の恒温槽。
前記熱媒体は所定温度の冷水ないし加熱水等の液体であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の恒温槽。
前記液槽にオーバーフローが設けてあることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の恒温槽。
前記恒温槽は、所定温度の冷水ないし加熱水等の熱媒体を供給して循環する循環装置に接続し、前記熱媒体を前記熱交換室内を通過させて循環させる恒温槽であることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の恒温槽。