JP3267220B2 - Thermal analyzer - Google Patents

Thermal analyzer

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JP3267220B2
JP3267220B2 JP33898397A JP33898397A JP3267220B2 JP 3267220 B2 JP3267220 B2 JP 3267220B2 JP 33898397 A JP33898397 A JP 33898397A JP 33898397 A JP33898397 A JP 33898397A JP 3267220 B2 JP3267220 B2 JP 3267220B2
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孝二 西野
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、示差走査熱量測定
(DSC)装置などの熱分析装置に関する。
The present invention relates to a thermal analyzer such as a differential scanning calorimeter (DSC).

【0002】[0002]

【従来の技術】示差走査熱量測定装置は、物質のエンタ
ルピ変化を測定する装置で、材料の耐熱性試験や医薬品
のスクリーニング検査、食品の保存条件の検討等の分野
において広く利用されている。この示差走査熱量測定装
置は、試料と基準物質(参照試料)をヒートシンク内の
対称な位置におき、ヒートシンクの温度を昇降温させた
ときに試料に生じた吸発熱変化に起因する温度差を測定
するもので、温度差により算出されたヒートフロー(熱
流量)データを試料温度(または時間)をパラメータと
してプロットすることによりDSC曲線が得られる。
2. Description of the Related Art A differential scanning calorimeter is a device for measuring a change in enthalpy of a substance, and is widely used in fields such as a heat resistance test of a material, a screening test of a drug, and a study of storage conditions of food. This differential scanning calorimeter measures the temperature difference caused by the change in heat absorption and heat generated in the sample when the temperature of the heat sink is raised and lowered by placing the sample and the reference material (reference sample) at symmetric positions in the heat sink. The DSC curve can be obtained by plotting the heat flow (heat flow rate) data calculated from the temperature difference using the sample temperature (or time) as a parameter.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、示差走査熱
量測定装置において、試料を収容するヒートシンクは、
熱の散逸を抑制するため、ある程度外界とは断熱された
擬似孤立系構造を採っているため、加熱手段のエネルギ
供給を低減させてもヒートシンクの温度はこれに追随し
ない。その結果、昇降温から等温保持状態への整定性が
悪化したり、また高速冷却などの機敏な温度制御に系が
追随しない等、充分な冷却性能が得られなくなる。
By the way, in the differential scanning calorimeter, the heat sink for accommodating the sample is:
In order to suppress heat dissipation, a quasi-isolated structure insulated to a certain extent from the outside world is employed. Therefore, even if the energy supply of the heating means is reduced, the temperature of the heat sink does not follow this. As a result, sufficient cooling performance cannot be obtained, for example, the stabilization from the temperature rise / fall to the isothermal holding state deteriorates, and the system does not follow agile temperature control such as high-speed cooling.

【0004】これを解決するために、従来、大量の冷却
ガスをヒートシンク周辺に供給し強制的に熱交換させる
という冷却システムを付加しているが、示差走査熱量測
定装置では、装置の基本骨格が擬似孤立系であるにも関
わらず、冷却時には外界との熱交換を促進させる必要が
ある、という相反する面があるため、ガス吹付け冷却を
行うには装置構造が複雑となり、またガス吹付け冷却方
式は熱効率が悪いという問題がある。さらにヒートシン
クが大流量の低温ガスに晒されるため、測定データ(温
度や示差熱流量)にノイズが発生しやすいといった問題
もある。
In order to solve this problem, a cooling system for supplying a large amount of cooling gas to the vicinity of the heat sink and forcibly exchanging heat has been added. However, in a differential scanning calorimeter, the basic skeleton of the device is different. Despite being a quasi-isolated system, it is necessary to promote heat exchange with the outside world during cooling, so there are conflicting aspects. The cooling method has a problem of poor thermal efficiency. Further, since the heat sink is exposed to a large flow of low-temperature gas, there is a problem that noise is easily generated in measurement data (temperature and differential heat flow).

【0005】一方、示差走査熱量測定装置は、近年、ポ
リマーの分野に盛んに使用されてきている。
On the other hand, differential scanning calorimeters have been actively used in the field of polymers in recent years.

【0006】ポリマーは、熱履歴の影響を除去する昇降
温前処理や、低温域でのガラス転移の測定のために、ヒ
ートシンクを低温に簡単に冷却することが可能な装置が
必要となる。この場合、液体窒素を低温冷却に用いるこ
とが簡便であるが、液体窒素を常時(低温測定以外のと
きにも)用いることは経済的でない。その対策として、
液体窒素を用いないときには放熱フィンを空冷ファンに
よって冷却し、必要なときに液体窒素を用いる、という
ような冷却システムが考えられる。しかし、この冷却シ
ステムでは、放熱フィンによる熱伝導経路と液体窒素に
よる熱伝導経路とが連結されている必要があるため、何
らかの手段を講じないと、液体窒素による冷熱で放熱フ
ィン等に大量の霜(結露)が発生し、測定不可等のトラ
ブル発生の原因となることがある。
For a polymer, an apparatus capable of easily cooling a heat sink to a low temperature is required for pretreatment for raising and lowering the temperature to remove the influence of a heat history and for measuring glass transition in a low temperature range. In this case, it is convenient to use liquid nitrogen for low-temperature cooling, but it is not economical to always use liquid nitrogen (even at times other than low-temperature measurement). As a countermeasure,
A cooling system in which the cooling fin is cooled by an air-cooling fan when liquid nitrogen is not used and liquid nitrogen is used when necessary is conceivable. However, in this cooling system, the heat conduction path by the radiation fins and the heat conduction path by the liquid nitrogen must be connected. (Condensation) may occur, causing trouble such as measurement failure.

【0007】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、昇降温状態から等温保持状態への移行時の整定
性、及び高速冷却制御における温度追随性がともに良好
な熱分析装置の提供を目的とする。また、液体窒素等を
用いた冷却手段、及び放熱フィンと空冷ファンを備えた
冷却手段等の複数の冷却手段からなる冷却システムが付
加された装置で、その放熱フィンへの結露を防ぐことが
可能な構造の熱分析装置の提供を目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a thermal analysis apparatus having both good settling property when shifting from a temperature rising and falling state to an isothermal holding state and good temperature followability in high-speed cooling control. With the goal. In addition, it is possible to prevent dew condensation on the radiating fins by adding a cooling system including a plurality of cooling units such as a cooling unit using liquid nitrogen and a cooling unit having a radiating fin and an air cooling fan. It is intended to provide a thermal analyzer having a simple structure.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、ヒートシンク内に試料を
配置した状態で、そのヒートシンクの温度を昇降温させ
たときに試料に生じる変化(温度変化または吸発熱変化
等)を測定する熱分析装置において、ヒートシンクに伝
熱板を介して熱的に接続された高温用(概ね室温以上)
冷却手段及び低温用(概ね室温以下)冷却手段と、その
高温用冷却手段の温度を測定する温度センサを備え、こ
の温度センサの検出値が設定値を越えているときは高温
用冷却手段のみが作動し、その温度検出値が設定値以下
になったときには低温用冷却手段のみが作動するように
構成されていることによって特徴づけられる。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when a sample is placed in a heat sink and the temperature of the heat sink is raised or lowered, the sample is generated. In a thermal analyzer that measures changes (temperature changes or changes in heat absorption and heat generation, etc.) for high temperatures (generally above room temperature) thermally connected to a heat sink via a heat transfer plate
A cooling means, a cooling means for low temperature (generally below room temperature), and a temperature sensor for measuring the temperature of the cooling means for high temperature, and when the detected value of this temperature sensor exceeds a set value, only the cooling means for high temperature is used. It is characterized in that only the low-temperature cooling means is activated when the temperature detection value falls below the set value.

【0009】以上の請求項1に記載の発明の熱分析装置
によれば、ヒートシンクの熱が、冷却手段への熱伝導に
よって常時・強制的に奪われるので、加熱手段からの熱
供給を低減させると、これに追随してヒートシンク温度
の変化率が即座に変化する。
According to the thermal analyzer of the first aspect of the present invention, the heat of the heat sink is constantly and forcibly taken away by the heat conduction to the cooling means, so that the heat supply from the heating means is reduced. Following this, the rate of change of the heat sink temperature changes immediately.

【0010】また、高温における測定では、例えば冷媒
を用いない空冷方式による簡便な構造の高温用冷却手段
のみが作動し、その高温用冷却手段の温度があらかじめ
設定した温度以下となったときにはその作動が停止し
て、専ら低温用冷却手段のみで冷却されるので、高温か
ら低温までの冷却を経済的に行うことができる。
In the measurement at a high temperature, for example, only the high-temperature cooling means having a simple structure using an air-cooling system without using a refrigerant is operated, and when the temperature of the high-temperature cooling means falls below a preset temperature, the operation is started. Is stopped and cooled only by the low-temperature cooling means, so that cooling from a high temperature to a low temperature can be performed economically.

【0011】請求項2に記載の発明は、ヒートシンク内
に試料を配置した状態で、そのヒートシンクの温度を昇
降温させたときに試料に生じる変化(温度変化または吸
発熱変化等)を測定する熱分析装置において、ヒートシ
ンクを冷却するための複数の冷却手段を備え、その1つ
の冷却手段が放熱フィンと空冷ファンからなる高温用冷
却手段で、その空冷ファンが、放熱フィンに設けられた
温度センサの検出値が設定値を越えているときに作動
し、設定値以下になったときに作動が停止するように構
成されているとともに、放熱フィンに対して形成される
空気流路に、上記空冷ファンの風圧によって開き、その
ファンが停止したときに閉じて、当該放熱フィンの周辺
部を密閉するシャッタが設けられていることによって特
徴づけられる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a change (such as a change in temperature or a change in heat absorption or heat generation) that occurs in a sample when the temperature of the heat sink is increased or decreased in a state where the sample is placed in the heat sink. In the analyzer, a plurality of cooling means for cooling the heat sink are provided, one of which is a high-temperature cooling means including a radiating fin and an air-cooling fan, and the air-cooling fan is provided by a temperature sensor provided on the radiating fin. The air-cooling fan is configured to operate when the detected value exceeds the set value, and to stop operation when the detected value becomes equal to or less than the set value. The shutter is opened by the wind pressure of the fan, closed when the fan stops, and provided with a shutter that seals the periphery of the radiation fin.

【0012】以上の請求項2に記載の発明の熱分析装置
によれば、液体窒素等の冷媒を用いない高温測定時には
空冷ファンが作動し、その風力によってシャッタが開い
て放熱フィンが空冷される。
According to the thermal analyzer of the second aspect of the present invention, at the time of high temperature measurement without using a refrigerant such as liquid nitrogen, the air cooling fan operates, and the wind opens the shutter to cool the radiation fins. .

【0013】一方、液体窒素等の冷媒を用いて低温測定
を行うときには、その冷熱により放熱フィンの温度があ
らかじめ設定した温度以下になった時点で、空冷ファン
の作動が停止するとともに、シャッタが閉じて放熱フィ
ンの周辺部が準密閉状態となる。これにより放熱フィン
への空気の供給が遮断され、放熱フィンに発生する霜
は、準密閉空間内に存在する空気中に含まれる水分の結
露のみで済む。
On the other hand, when low-temperature measurement is performed using a refrigerant such as liquid nitrogen, the operation of the air-cooling fan is stopped and the shutter is closed when the temperature of the radiation fin becomes lower than a predetermined temperature due to the cold heat. As a result, the periphery of the radiation fin is in a semi-sealed state. As a result, the supply of air to the radiating fins is shut off, and the frost generated on the radiating fins is only the condensation of moisture contained in the air existing in the semi-enclosed space.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は請求項1に記載の発明の実
施の形態の構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an embodiment according to the first aspect of the present invention.

【0015】図1に示す熱分析装置は示差走査熱量測定
装置で、ヒートシンク1とその温度を制御するヒータ2
を備えている。そのヒートシンク1内には、試料と参照
試料を置くサンプルパン1a,1bと、DSCセンサ
(図示せず)等が収容されている。
The thermal analyzer shown in FIG. 1 is a differential scanning calorimeter, which comprises a heat sink 1 and a heater 2 for controlling its temperature.
It has. In the heat sink 1, sample pans 1a and 1b for placing a sample and a reference sample, a DSC sensor (not shown) and the like are accommodated.

【0016】これらヒートシンク1とヒータ2は、熱伝
導が良好な金属(銀、銅等)で製作された伝熱板3の一
端に設けられており、この伝熱板3の他端に高温用冷却
手段4及び低温用冷却手段5が併設されている。
The heat sink 1 and the heater 2 are provided at one end of a heat transfer plate 3 made of a metal having good heat conductivity (silver, copper, etc.). The cooling means 4 and the low-temperature cooling means 5 are provided side by side.

【0017】高温用冷却手段4は、放熱フィン4aとそ
の上流側と下流側にそれぞれ配置された2台の空冷ファ
ン4bによって構成されており、その放熱フィン4aに
温度センサ6が設置されている。温度センサ6の検出値
は後述する制御回路7に導かれる。
The high-temperature cooling means 4 comprises a radiating fin 4a and two air-cooling fans 4b arranged on the upstream and downstream sides, respectively, and a temperature sensor 6 is mounted on the radiating fin 4a. . The detected value of the temperature sensor 6 is guided to a control circuit 7 described later.

【0018】低温用冷却手段5は、液体窒素Lを貯留す
る冷媒槽5aと、この槽内に液体窒素Lを供給する冷媒
供給系5bによって構成されている。
The low-temperature cooling means 5 comprises a refrigerant tank 5a for storing liquid nitrogen L and a refrigerant supply system 5b for supplying liquid nitrogen L into the tank.

【0019】制御回路7は、温度センサ6からの検出値
と、あらかじめ設定された設定値(例えば室温;20℃
に相当する値)とを比較し、検出値が設定値を越えてい
るときは、高温用冷却手段4の空冷ファン4bを駆動す
る。低温用冷却手段5の冷媒供給系5bの作動によって
冷媒供給が開始され、温度センサ6の検出値が設定値以
下になったときには、空冷ファン4bの駆動を停止する
ように構成されている。
The control circuit 7 detects a value detected by the temperature sensor 6 and a preset value (for example, room temperature; 20 ° C.).
If the detected value exceeds the set value, the air-cooling fan 4b of the high-temperature cooling means 4 is driven. The operation of the refrigerant supply system 5b of the low-temperature cooling means 5 starts the supply of the refrigerant, and when the detected value of the temperature sensor 6 becomes equal to or less than the set value, the driving of the air cooling fan 4b is stopped.

【0020】以上の図1に示す実施の形態によれば、ヒ
ートシンク1の熱が、伝熱板3を介した熱伝導によって
高温用冷却手段4または低温用冷却手段5に移動して、
ヒートシンク1が常に冷却されるので、ヒータ2からの
熱供給を低減すると、これに追随してヒートシンク温度
の変化率が即座に変化する。
According to the embodiment shown in FIG. 1, the heat of the heat sink 1 is transferred to the high-temperature cooling means 4 or the low-temperature cooling means 5 by heat conduction through the heat transfer plate 3,
Since the heat sink 1 is constantly cooled, if the heat supply from the heater 2 is reduced, the rate of change of the heat sink temperature immediately changes.

【0021】また、液体窒素を用いない高温測定時に
は、高温用冷却手段4のみが作動してヒートシンク1が
効率良く冷却され、液体窒素を使用したときには、その
冷熱によって高温用冷却手段4の放熱フィン4aの温度
が設定値以下に達した時点で、高温用冷却手段4の作動
を停止するので、高温用冷却手段4と低温用冷却手段5
とが同時に作動することがなく、高温から低温までの冷
却を経済的に行うことができる。
When measuring high temperature without using liquid nitrogen, only the high-temperature cooling means 4 operates to cool the heat sink 1 efficiently. When liquid nitrogen is used, the cooling fins of the high-temperature cooling means 4 are cooled by the cold heat. The operation of the high-temperature cooling means 4 is stopped when the temperature of the high-temperature cooling means 4 is lower than the set value.
Are not operated at the same time, and cooling from high temperature to low temperature can be performed economically.

【0022】なお、請求項1に記載の発明の熱分析装置
において、高温用冷却手段は特に限定されず、上記した
空冷方式のほか、例えはペルティエ素子を用いたもの、
あるいは水冷方式の冷却手段を適用してもよい。また、
低温用冷却手段への液体窒素の供給は、特別な冷媒供給
系を用いず人手で行ってもよい。また、液体窒素を用い
た方式のほか、代替フロン等を循環させる電気式冷凍機
等を適用してもよい。
In the thermal analyzer according to the first aspect of the present invention, the cooling means for high temperature is not particularly limited. In addition to the above-described air cooling system, for example, a device using a Peltier element,
Alternatively, a cooling means of a water cooling system may be applied. Also,
The supply of liquid nitrogen to the low-temperature cooling means may be performed manually without using a special refrigerant supply system. Further, in addition to the method using liquid nitrogen, an electric refrigerator or the like that circulates alternative Freon may be applied.

【0023】図2及び図3は請求項2に記載の発明の実
施の形態の構成図である。この図2及び図3に示す示差
走査熱量測定装置は、先の図1の実施の形態と同様に、
ヒートシンク1とその温度を制御するヒータ2が伝熱板
3の一端に設けられており、この伝熱板3の他端に高温
用冷却手段4及び低温用冷却手段5が併設されている。
FIGS. 2 and 3 are block diagrams of an embodiment according to the second aspect of the present invention. The differential scanning calorimeter shown in FIGS. 2 and 3 is similar to the embodiment shown in FIG.
A heat sink 1 and a heater 2 for controlling the temperature thereof are provided at one end of a heat transfer plate 3, and a cooling means 4 for high temperature and a cooling means 5 for low temperature are provided at the other end of the heat transfer plate 3.

【0024】さて、この実施の形態では、伝熱板3及び
ダクト8などによって形成される空気流路9内に2つの
シャッタ11を設置したところに特徴がある。
The present embodiment is characterized in that two shutters 11 are installed in an air passage 9 formed by the heat transfer plate 3 and the duct 8 and the like.

【0025】そのシャッタ11の一方は、上流側の空冷
ファン4bと放熱フィン4aとの間に配置され、他方の
シャッタ11は下流側の空冷ファン4bと放熱フィン4
aとの間に配置されている。
One of the shutters 11 is disposed between the upstream air-cooling fan 4b and the radiation fin 4a, and the other shutter 11 is disposed between the downstream air-cooling fan 4b and the radiation fin 4a.
a.

【0026】各シャッタ11は、それぞれ軸11bを中
心として揺動自在な複数枚の可動フラップ11a・・11
aによって構成されている。これら可動フラップ11a
・・11aは、空冷ファン4bが作動しているときには、
その風圧によって斜め方向に開き(図2)、空冷ファン
4bの作動が停止されて無風状態となったときには、自
重によって閉じる構造となっている(図3)。
Each of the shutters 11 has a plurality of movable flaps 11a... 11 that can swing about a shaft 11b.
a. These movable flaps 11a
.. 11a is when the air cooling fan 4b is operating,
The air-cooling fan 4b is opened obliquely by the wind pressure (FIG. 2), and is closed by its own weight when the operation of the air-cooling fan 4b is stopped and the air-cooling fan 4b is in a windless state (FIG. 3).

【0027】そして、この実施の形態においても、高温
用冷却手段4の放熱フィン4aに温度センサ6が設置さ
れており、この温度センサ6の検出値が空冷ファン4b
の駆動回路10に導かれる。
Also in this embodiment, the temperature sensor 6 is provided on the radiating fin 4a of the high-temperature cooling means 4, and the detected value of the temperature sensor 6 is used as the air cooling fan 4b.
To the drive circuit 10.

【0028】駆動回路10は、温度センサ6の検出値が
設定値を越えているときには、空冷ファン4bを作動
し、その検出値が設定値以下になったときには、空冷フ
ァン4bの作動を停止するように構成されている。
The drive circuit 10 activates the air-cooling fan 4b when the detected value of the temperature sensor 6 exceeds the set value, and stops the operation of the air-cooled fan 4b when the detected value falls below the set value. It is configured as follows.

【0029】なお、この実施の形態において用いる設定
値は、液体窒素の冷熱が放熱フィン4aに伝わったこと
を検知できる値であればよく、室温(20℃)に相当す
る値であってよいし、それ以下の値であってもよい。
The set value used in this embodiment may be a value that can detect that the cold heat of the liquid nitrogen has been transmitted to the radiation fins 4a, and may be a value corresponding to room temperature (20 ° C.). , Or a value smaller than that.

【0030】以上の図2及び図3に示す実施の形態にお
いて、液体窒素Lを用いないときは、温度センサ6の検
出値が設定値を越えているので、空冷ファン4bが作動
し、その風圧によってシャッタ11が押し開かれた状態
となり(図2)、放熱フィン4aが空冷される。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, when the liquid nitrogen L is not used, since the detection value of the temperature sensor 6 exceeds the set value, the air-cooling fan 4b operates, and the As a result, the shutter 11 is pushed and opened (FIG. 2), and the radiation fins 4a are air-cooled.

【0031】次に、冷媒供給系(図1参照)の作動など
により、低温用冷却手段5の冷媒槽5aに液体窒素Lが
供給されて、その冷熱が放熱フィン4aの温度センサ6
に伝わると、空冷ファン4bの作動が停止され、空気流
路9内が無風状態となってシャッタ11が閉じる。この
シャッタ閉止によって放熱フィン4aの周辺部は、伝熱
板3、ダクト8及びシャッタ11によって準密閉状態が
保持され、この状態で、密閉された空間内の空気中に含
まれる水分は放熱フィン4aに結露・着霜することにな
るが、湿気を帯びた空気の放熱フィン4aへの供給は遮
断されるので、放熱フィン4aに大量の霜が発生するこ
とがなくなる。
Next, the liquid nitrogen L is supplied to the refrigerant tank 5a of the low-temperature cooling means 5 by the operation of the refrigerant supply system (see FIG. 1) or the like, and the cold heat is supplied to the temperature sensor 6 of the radiation fin 4a.
, The operation of the air-cooling fan 4b is stopped, the air flow path 9 is in a calm state, and the shutter 11 is closed. By closing the shutter, the peripheral portion of the radiation fin 4a is maintained in a semi-sealed state by the heat transfer plate 3, the duct 8, and the shutter 11, and in this state, the moisture contained in the air in the sealed space is removed by the radiation fin 4a. However, since the supply of the moist air to the radiating fins 4a is shut off, a large amount of frost does not occur on the radiating fins 4a.

【0032】なお、請求項2に記載の発明の熱分析装置
に用いるシャッタは、風圧により開閉して閉止時に準密
閉状態を保持できる構造のものであれば、特に限定はさ
れず、上記したような揺動自在の可動フラップを用いた
シャッタのほか、例えば、ファンの風圧により変形する
可撓性の羽根板を組み込んだ構造のシャッタ等であって
もよい。
The shutter used in the thermal analyzer according to the second aspect of the present invention is not particularly limited as long as it has a structure that can be opened and closed by wind pressure to maintain a semi-closed state when closed. In addition to a shutter using a movable swingable flap, for example, a shutter having a structure incorporating a flexible blade plate deformed by wind pressure of a fan may be used.

【0033】ここで、以上の各実施の形態では、示差走
査熱量測定装置に本発明を適用した例を示したが、本発
明はこれに限られることなく、示差熱分析装置、熱重量
測定装置あるいは熱機械分析装置など他の熱分析装置に
も適用可能である。
Here, in each of the above embodiments, an example is shown in which the present invention is applied to a differential scanning calorimeter, but the present invention is not limited to this, and a differential thermal analyzer, a thermogravimetric Alternatively, the present invention can be applied to other thermal analyzers such as a thermomechanical analyzer.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、ヒートシンクを熱伝導により強制的に冷
却するので、昇降温状態から等温保持状態への移行時の
整定性が向上するるとともに、速い温度制御、例えば周
期的に温度を変化させるような場合における温度追随性
が向上する。また、熱伝導による冷却であるので、熱交
換効率が良く、冷媒の消費量も少なくて済む。しかもヒ
ートシンク周囲の温度勾配が、ガス吹付け冷却方式に比
して小さくかつ安定なので、ノイズが低減される。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the heat sink is forcibly cooled by heat conduction, the settability at the time of transition from the temperature rising / falling state to the isothermal holding state is improved. At the same time, the temperature follow-up performance in the case of fast temperature control, for example, when the temperature is periodically changed is improved. Further, since the cooling is performed by heat conduction, the heat exchange efficiency is good and the consumption of the refrigerant is small. In addition, since the temperature gradient around the heat sink is smaller and more stable than in the gas spray cooling system, noise is reduced.

【0035】なお、請求項1に記載の発明の熱分析装置
において、室温以上の測定のみを行う場合でも、冷媒供
給を行うことなく上記した効果を達成でき、しかも自然
冷却速度が速くなるので、高速冷却制御の下限温度が下
がるという利点もある。
In the thermal analyzer according to the first aspect of the present invention, even when only the measurement at room temperature or higher is performed, the above-mentioned effects can be achieved without supplying the refrigerant, and the natural cooling rate is increased. There is also an advantage that the lower limit temperature of the high-speed cooling control decreases.

【0036】請求項2に記載の発明によれば、液体窒素
等の冷媒を用いないときは放熱フィンの空冷によりヒー
トシンクを冷却し、低温における測定時に液体窒素等の
冷媒を用いる冷却システムで、その放熱フィンに霜が大
量に発生することを防止した冷却システムを付加した装
置を提供できる。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a cooling system in which a heat sink is cooled by air cooling of a radiation fin when a refrigerant such as liquid nitrogen is not used, and a refrigerant such as liquid nitrogen is used for measurement at a low temperature. It is possible to provide an apparatus having a cooling system in which a large amount of frost is prevented from being generated on the radiation fins.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1に記載の発明の実施の形態の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the invention described in claim 1;

【図2】請求項2に記載の発明の実施の形態の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the invention described in claim 2;

【図3】同じく実施の形態の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of the same embodiment.

【図4】請求項2に記載の発明の実施の形態に用いる可
動フラップの斜視図
FIG. 4 is a perspective view of a movable flap used in the embodiment of the invention described in claim 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒートシンク 2 ヒータ 3 伝熱板 4 高温用冷却手段 4a 放熱フィン 4b 空冷ファン 5 低温用冷却手段 5a 冷媒槽 5b 冷媒供給系 L 液体窒素 6 温度センサ 7 制御回路 8 ダクト 9 空気流路 10 駆動回路 11 シャッタ 11a 可動フラップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat sink 2 Heater 3 Heat transfer plate 4 High temperature cooling means 4a Radiating fin 4b Air cooling fan 5 Low temperature cooling means 5a Refrigerant tank 5b Refrigerant supply system L Liquid nitrogen 6 Temperature sensor 7 Control circuit 8 Duct 9 Air flow path 10 Drive circuit 11 Shutter 11a Movable flap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−244003(JP,A) 特開 平4−60452(JP,A) 特開 昭53−142290(JP,A) 実開 昭58−99655(JP,U) 実開 平6−78857(JP,U) 特公 昭50−19960(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 25/20 G01N 25/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-244003 (JP, A) JP-A-4-60452 (JP, A) JP-A-53-142290 (JP, A) 99655 (JP, U) Japanese Utility Model Hei 6-78857 (JP, U) JP50-19960 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 25/20 G01N 25 / 00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ヒートシンク内に試料を配置した状態
で、そのヒートシンクの温度を昇降温させたときに試料
に生じる変化を測定する熱分析装置において、 上記ヒートシンクに伝熱板を介して熱的に接続された高
温用及び低温用冷却手段と、その高温用冷却手段の温度
を測定する温度センサを備え、この温度センサの検出値
が設定値を越えているときは高温用冷却手段のみが作動
し、その温度検出値が設定値以下になったときには低温
用冷却手段のみが作動するように構成されていることを
特徴とする熱分析装置。
1. A thermal analyzer for measuring a change occurring in a sample when the temperature of the heat sink is increased or decreased while a sample is placed in the heat sink, wherein the heat sink is thermally connected to the heat sink via a heat transfer plate. A high-temperature and low-temperature cooling means connected thereto and a temperature sensor for measuring the temperature of the high-temperature cooling means are provided, and when the detected value of this temperature sensor exceeds a set value, only the high-temperature cooling means operates. A thermal analyzer configured to operate only the low-temperature cooling means when the detected temperature value becomes equal to or less than a set value.
【請求項2】 ヒートシンク内に試料を配置した状態
で、そのヒートシンクの温度を昇降温させたときに試料
に生じる変化を測定する熱分析装置において、上記ヒー
トシンクを冷却するための複数の冷却手段を備え、その
1つの冷却手段が放熱フィンと空冷ファンからなる高温
用冷却手段で、その空冷ファンは、放熱フィンに設けら
れた温度センサの検出値が設定値を越えているときに作
動し、設定値以下になったときに作動が停止するように
構成されているとともに、放熱フィンに対して形成され
る空気流路に、上記空冷ファンの風圧によって開き、そ
のファンが停止したときに閉じて、当該放熱フィンの周
辺部を密閉する機構が設けられていることを特徴とする
熱分析装置。
2. A thermal analyzer for measuring a change occurring in a sample when the temperature of the heat sink is raised and lowered in a state where the sample is placed in the heat sink, wherein a plurality of cooling means for cooling the heat sink are provided. One of the cooling means is a high-temperature cooling means including a radiating fin and an air-cooling fan, and the air-cooling fan is activated when a detected value of a temperature sensor provided on the radiating fin exceeds a set value. While the operation is configured to stop when the value becomes equal to or less than the value, the air flow path formed for the radiation fins is opened by the wind pressure of the air-cooling fan, and closed when the fan stops, A thermal analyzer, wherein a mechanism for sealing a peripheral portion of the radiation fin is provided.
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