JP3617193B2

JP3617193B2 - centrifuge

Info

Publication number: JP3617193B2
Application number: JP16907596A
Authority: JP
Inventors: 佳能二井内; 浩早坂
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: JPH0970555A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心分離機のように回転体の温度を一定に保つ必要がある機器に関するものであり、特に熱交換用容器の保持機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医学や農学等において使用されている遠心分離機は、一般的に試料の温度を一定に保つための冷却装置が具備されている。この冷却装置の一つにペルチェ効果を利用したサ−モモジュ−ルによるものがあり、例えば特表昭６１−５０２０１６号及び特開平０４−２７７０４８号公報に示すように放熱器（吸熱器）の上にサ−モモジュ−ルを配してサ−モモジュ−ルの上に容器を置き、このサ−モモジュ−ルに流す電流の向きを換えることによって容器の温度を一定に保っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記放熱器とサ−モモジュ−ル、サ−モモジュ−ルと容器の接触面は理想的な平面にはなっていないため、通常、熱伝導性グリ−スを接触面に塗布し熱の伝達を向上させる必要があった。しかし、放熱器の上にサ−モモジュ−ル、サ−モモジュ−ルの上に容器を置く際、最終的な固定位置から外れると、置いた容器を固定位置まで移動させることになり、せっかく塗布した熱伝導性グリ−スが不要な面に付着し必要な接触部に必要量のグリ−スが確保できなくなる場合があった。このことを図５及び図６を例に取り以下に説明する。放熱器３の上に熱伝導性グリ−スを塗布したサ−モモジュ−ル７を置き、その上にボ−ルピ−ス１２を置きネジで固定する。次にボ−ルピ−ス１２の上面に熱伝導性グリ−スを塗布し冷却容器２を置きネジ９ｂで冷却容器２を固定する。しかし、冷却容器２をボ−ルピ−ス１２の上に置く際、ボ−ルピ−ス１２は冷却容器２で隠れるため最終的な設置位置が判りにくく、結果として図６に示すように固定用のネジ穴１４と穴１５の心が合わず冷却容器２をボ−ルピ−ス１２の上に置いた後、矢印の方向に冷却容器２を移動させることになる。このため熱伝導性グリ−スが接触面以外に付着し、接触面のグリ−スが不足してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記した問題を解消するため、冷却容器の設置、固定を行う際、塗布した熱伝導性グリ−スが接触面以外に付着することを防止して、接触面の熱伝達を確実に向上させ信頼性の高い冷却装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、わずかな隙間を持って互いに接触する面を弾性的に保持できれば接触させる前に位置決めができる点に着目し、冷却容器を置いただけでは接触面が接触しないよう、即ち熱伝導性グリ−スが付着しないよう冷却容器を空間に保持できるようにすることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明になる実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１及び図２において、試料（図示せず）を挿入した回転体５は駆動装置６によりチャンバ１内で高速に回転させられる。チャンバ１の下部には放熱器３が設けてあり放熱器３の上にサ−モモジュ−ル７、サ−モモジュ−ル７の上に冷却容器２が置かれ、ネジ９で固定してある。チャンバ１の内部には回転体５の温度をコントロ−ルするための温度センサ（図示せず）が取り付けてあり、冷却容器２があらかじめ定められた温度になるようサ−モモジュ−ル７に流す電流をコントロ−ルしている。なお、放熱器３とサ−モモジュ−ル７の接触面、サ−モモジュ−ル７と冷却容器２の接触面には熱伝導性グリ−ス（たとえばシリコングリ−ス）が塗布してあり熱抵抗を下げ熱の移動をスム−スにしている。また放熱器３と冷却容器２の間にコイルスプリング８が圧縮された状態で設けてあり、ネジ９を取り付ける前はサ−モモジュ−ル７と冷却容器２のあいだに隙間ができるよう冷却容器２を上側に押し上げている。今、上記した構造の製品を組み立てる場合、接触面に熱伝導性グリ−スを塗布したサ−モモジュ−ル７を放熱器３の上に置き、サ−モモジュ−ル７の上に冷却容器２を置く訳であるが冷却容器２を置いただけではコイルスプリング８の働きによりサ−モモジュ−ル７と冷却容器２あいだに隙間ができるためネジ９の止め付け用穴を確認しながら冷却容器２を固定できる。このため、熱伝導性グリ−スが不要な部分に付着するのを防止できる。このことを図３及び図４を用いて更に詳しく説明する。接触面に熱伝導性グリ−スを塗布したサ−モモジュ−ル７を放熱器３の上に置き、サ−モモジュ−ル７の上にボ−ルピ−ス１２を置きネジ９ａで固定する。ネジ９ａの座金に相当する個所には熱の漏れを防止するための断熱ワッシャ１１と特開昭５３−１５６６０号公報に示すように熱変形を補正するためのサラバネ１３が設けてある。ボ−ルピ−ス１２を用いているのは図２のようにネジ９で冷却容器２を固定する場合、冷却容器２の剛性が低いと冷却容器２が変形し、接触面が部分的に剥離した状態となるためこれを防止するためである。しかる後、ボ−ルピ−ス１２の上端面に熱伝導性グリ−スを塗布し冷却容器２を置いてネジ９ｂで固定する訳であるが冷却容器２を置いただけでは図４に示すようにコイルスプリング８で保持されるためボ−ルピ−ス１２と冷却容器２は接触せず、冷却容器２の置場所がずれていても止め付け穴を見ながら正しい場所に移動させた後ネジ９ｂで呼び込むようにしながら固定できるため、熱伝導性グリ−スが冷却容器２の不要な部分に付着することはない。なお、コイルスプリング８のバネ力は冷却容器２を保持する程度のものであり、接触面圧の維持はネジ９ｂの軸力でおこなっている。また、コイルスプリング８は加熱側と冷却側を結ぶことになるためステンレスなどのように熱伝導率の低い材質が好ましい。
【０００７】
次に冷却容器２を保持しているコイルスプリング８の他の機能について説明する。冷却容器２に収容されている回転体５を取扱う際、例えば作業者の身体等が冷却容器２に接触すると冷却容器２が帯電してしまい、この結果、冷却容器２に埃等が付着し易くなっていた。このような不具合を解消するため、冷却容器２を保持しているコイルスプリング８を放熱器３に金属接触させ、電気的に導通させることにより、コイルスプリング８がアースとしての作用を果たすため、冷却容器２の帯電を防いで埃等の付着を防止することができる。またコイルスプリング８を用いることで冷却容器２と放熱器３との放熱距離を長くとることができ、冷却容器２と放熱器３との間の熱交換を実質的になくすることができる。つまりコイルスプリング８の巻き線の長さを大きくとることにより熱の伝わる距離を長くとることができ、これにより冷却容器２への熱を伝えにくくすることができる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、熱伝導性グリ−スを塗布したサ−モモジュ−ルやボ−ルピ−スの上に冷却容器を設置する際、冷却容器を置いただけではサ−モモジュ−ルやボ−ルピ−スに接触しないようにしたので冷却容器の位置ずれによる熱伝導性グリ−スの接触面以外への付着を防止でき接触面の熱伝達を確実に向上させ信頼性の高い冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる遠心分離機の冷却容器保持構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す冷却容器保持部の拡大図である。
【図３】本発明になる冷却容器保持部の他の実施例を示す拡大図である。
【図４】図３に示す冷却容器を固定する前の状態を示す状態図である。
【図５】従来の遠心分離機を示す構成図である。
【図６】図５の冷却容器を設置した状態を示す状態図である。
【符号の説明】
１はチャンバ、２は冷却容器、３は放熱器、３ａはフィン、５は回転体、６は駆動装置、７はサ−モモジュ−ル、８はコイルスプリング、９はネジ、９ａはネジ、９ｂはネジ、１０はスプリングワッシャ、１１は断熱ワッシャ、１２はボ−ルピ−ス、１３はサラバネである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device that needs to keep the temperature of a rotating body constant, such as a centrifuge, and particularly to a holding mechanism for a heat exchange container.
[0002]
[Prior art]
A centrifuge used in medicine, agriculture, etc. is generally equipped with a cooling device for keeping the temperature of a sample constant. One of the cooling devices is a thermo-module using the Peltier effect. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-502016 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-277048, The container was placed on top of the thermomodule, and the temperature of the container was kept constant by changing the direction of the current flowing through the thermomodule.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the contact surface between the heatsink and the thermomodule and between the thermomodule and the container is not an ideal plane, heat conduction grease is usually applied to the contact surface to transfer heat. There was a need to improve. However, when placing the thermo module on the heatsink and the thermo module, if the container deviates from the final fixed position, the placed container will be moved to the fixed position. In some cases, the heat conductive grease adheres to an unnecessary surface and a necessary amount of grease cannot be secured at a necessary contact portion. This will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. A thermo module 7 coated with a heat conductive grease is placed on the radiator 3, and a ball piece 12 is placed on the thermo module 7 and fixed with screws. Next, thermally conductive grease is applied to the upper surface of the ball piece 12, the cooling container 2 is placed, and the cooling container 2 is fixed with screws 9b. However, when the cooling container 2 is placed on the ball piece 12, the ball piece 12 is hidden by the cooling container 2, so that the final installation position is difficult to understand. As a result, as shown in FIG. After the cooling holes 2 and 15 are not aligned, the cooling vessel 2 is placed on the ball piece 12 and then the cooling vessel 2 is moved in the direction of the arrow. For this reason, there existed a problem that heat conductive grease adhered other than a contact surface and the grease of a contact surface became insufficient.
[0004]
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, and prevent the applied heat conductive grease from adhering to other than the contact surface when installing and fixing the cooling container, and heat transfer of the contact surface. It is to provide a highly reliable cooling device that improves the reliability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention pays attention to the point that positioning can be performed before contact if the surfaces that are in contact with each other with a slight gap can be elastically held. In other words, the cooling container can be held in the space so that the heat conductive grease does not adhere.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, the rotating body 5 into which a sample (not shown) is inserted is rotated at high speed in the chamber 1 by the driving device 6. A radiator 3 is provided at the lower part of the chamber 1, and a thermo module 7 is placed on the radiator 3, and the cooling container 2 is placed on the thermo module 7 and fixed with screws 9. A temperature sensor (not shown) for controlling the temperature of the rotating body 5 is attached to the inside of the chamber 1, and the cooling container 2 is passed through the thermo module 7 so as to reach a predetermined temperature. The current is being controlled. The contact surface between the radiator 3 and the thermo module 7 and the contact surface between the thermo module 7 and the cooling container 2 are coated with heat conductive grease (for example, silicon grease). The resistance is lowered and the heat transfer is smooth. Further, the coil spring 8 is provided in a compressed state between the radiator 3 and the cooling container 2, and the cooling container 2 has a gap between the thermo module 7 and the cooling container 2 before the screw 9 is attached. Is pushed upward. When assembling a product having the structure described above, a thermomodule 7 with a heat conductive grease applied to the contact surface is placed on the radiator 3, and the cooling container 2 is placed on the thermomodule 7. However, if only the cooling container 2 is placed, a gap is formed between the thermo module 7 and the cooling container 2 by the action of the coil spring 8, so that the cooling container 2 can be removed while checking the screw 9 fixing holes. Can be fixed. For this reason, it can prevent that a heat conductive grease adheres to an unnecessary part. This will be described in more detail with reference to FIGS. A thermomodule 7 having a heat conductive grease applied to the contact surface is placed on the radiator 3, and a ball piece 12 is placed on the thermomodule 7 and fixed with screws 9a. A heat insulating washer 11 for preventing heat leakage and a flat spring 13 for correcting thermal deformation as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-15660 are provided at a portion corresponding to the washer of the screw 9a. The ball piece 12 is used when the cooling container 2 is fixed with a screw 9 as shown in FIG. 2, and when the rigidity of the cooling container 2 is low, the cooling container 2 is deformed and the contact surface is partially peeled off. This is in order to prevent this from happening. After that, heat conductive grease is applied to the upper end surface of the ball piece 12, and the cooling container 2 is placed and fixed with screws 9b. However, if the cooling container 2 is placed, as shown in FIG. Since it is held by the coil spring 8, the ball piece 12 and the cooling container 2 do not come into contact with each other, and even if the mounting position of the cooling container 2 is shifted, the screw 9b is moved to the correct place while looking at the fixing hole. Since it can be fixed while being called in, the heat conductive grease does not adhere to unnecessary portions of the cooling container 2. The spring force of the coil spring 8 is sufficient to hold the cooling container 2, and the contact surface pressure is maintained by the axial force of the screw 9b. Further, since the coil spring 8 connects the heating side and the cooling side, a material having low thermal conductivity such as stainless steel is preferable.
[0007]
Next, another function of the coil spring 8 holding the cooling container 2 will be described. When the rotating body 5 accommodated in the cooling container 2 is handled, for example, when an operator's body contacts the cooling container 2, the cooling container 2 is charged, and as a result, dust or the like is likely to adhere to the cooling container 2. It was. In order to solve such a problem, the coil spring 8 holding the cooling container 2 is brought into metal contact with the radiator 3 and is electrically connected, so that the coil spring 8 functions as a ground. The container 2 can be prevented from being charged and dust and the like can be prevented from adhering. Further, by using the coil spring 8, the heat radiation distance between the cooling container 2 and the radiator 3 can be increased, and heat exchange between the cooling container 2 and the radiator 3 can be substantially eliminated. That is, by increasing the length of the winding of the coil spring 8, it is possible to increase the distance through which heat is transmitted, thereby making it difficult to transfer heat to the cooling container 2.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a cooling container is installed on a thermomodule or ball piece coated with a heat conductive grease, the thermomodule or the ball can be placed only by placing the cooling container. Since it is made not to contact the lupe, the heat conductive grease can be prevented from adhering to other than the contact surface due to the displacement of the cooling container, and the heat transfer of the contact surface is surely improved to provide a highly reliable cooling device. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a cooling container holding configuration of a centrifuge according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a cooling container holding part shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view showing another embodiment of the cooling container holding part according to the present invention.
4 is a state diagram showing a state before the cooling container shown in FIG. 3 is fixed. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional centrifuge.
6 is a state diagram showing a state in which the cooling container of FIG. 5 is installed.
[Explanation of symbols]
1 is a chamber, 2 is a cooling container, 3 is a radiator, 3a is a fin, 5 is a rotating body, 6 is a driving device, 7 is a thermo module, 8 is a coil spring, 9 is a screw, 9a is a screw, 9b Are screws, 10 is a spring washer, 11 is a heat insulating washer, 12 is a ball piece, and 13 is a flat spring.

Claims

In a centrifuge provided with a rotating body for storing a sample, a cooling container for storing the rotating body, and a thermo module provided between the cooling container and a radiator, the cooling container and the heat dissipation are provided. A centrifugal separator characterized in that an elastic body is provided between the cooling container and the radiator so that force acts so as to separate the chambers from each other.

2. The centrifugal separator according to claim 1, wherein the elastic body is made of spring stainless steel.

The elastic body according to claim 1 or claim 2 centrifuge according characterized in that it is a coil spring.

4. The centrifugal separator according to claim 3 , wherein the coil spring eliminates heat exchange between the cooling container and the radiator and is electrically connected.