JPH0330819B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は主として自動化学分析装置に最適な恒
温装置に属するものである。

発明の技術的背景とその問題点 一般に、恒温装置は所定の容器内に収納された
サンプルを所定の温度たとえば37℃に保つもので
あり、空気を恒温媒体として利用する場合には、
空気の循環系路を密閉し、循環系路内の空気の温
度が平衡状態を維持するように温度制御が行なわ
れている。例えば自動化学分析装置のように、恒
温を維持することを必要とするサンプルを順次循
環移動させる場合には、第１図に示すように図面
の裏面より表面方向に向つて移動する反応管１の
駆動方向に対して交差する図示Ａ方向に空気の循
環系路を設け、恒温装置における反応管１の駆動
方向に交差する方向に対して外気と閉鎖された循
環系路を配している。循環系路内には、空気を循
環させるフアン１２と、空気の加熱手段としての
ヒータ１３ａ、温度センサ１３ｂとを設け、前記
ヒータ１３ａと温度センサ１３ｂとを循環系路外
に設置した制御回路１４に接続して温度センサ１
３ｂの信号に基づいてヒータ１３ａの加熱制御を
行ない、反応管１内の試料の恒温維持を図つてい
る。尚、恒温装置における反応管１の駆動方向に
対しては反内管１が移動するための出入口として
外気に開放されているが、例えば第１図に示す恒
温装置を反応管１の駆動方向に沿つて複数個連結
して設け、反応管１の出入口部における恒温装置
において外気による温度変動を吸収することがで
きる。しかしながら、自動化学分析装置では、順
次移動する反応管１内に、測定に供するサンプル
及び試薬を分注するノズル、あるいはサンプルと
試薬とを撹拌する撹拌器等を反応管１の一方の開
口部側に設ける必要があり、恒温を維持して均一
な化学反応速度を実現し、精度のよい分析データ
を得るためには上記のような駆動を要する装置を
全て恒温装置内に設置しなければならない。従つ
て恒温装置の循環系路を外気と閉鎖して設けるた
めには、空気の循環系路中に上記の駆動部分をも
設置しなければならない不具合を生じている。こ
のため恒温装置の大型化を強いられ、又空気の循
環系路中の駆動部分からの温度変動の影響が大き
いため、ヒータの温度制御を行つても温度ドリフ
トが生じて恒温を維持する精度の向上を図ること
が極めて困難となつている。上記のように、循環
系路を外気と閉鎖することによる弊害は極めて大
であり、装置の小型化を図る上でも、恒温装置に
おける反応管１の一方の開口部側を開放し、しか
も恒温を維持する精度の向上を図る方が望ましい
と考えられる。しかしながら従来より反応管１の
一方の開口部側を外気に開放した恒温装置は、例
えば恒温媒体に水等の液体を使用した恒温装置と
して一般化しているが、空気と外気との境界部に
おける熱交換を抑制して、恒温を維持する精度を
高めた恒温装置はいまだに提供されていなかつ
た。

発明の目的 本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、装置の小型化を図り、かつ恒温を維持する精
度を高めることができる恒温装置を提供すること
を目的とするものである。

発明の概要 前記目的を達成するための本発明の概要は、恒
温化すべき部材を収納した筐体に連通して設けて
その一部を外気に開放した空気の循環系路を有す
る第１の恒温部と、前記第１の恒温部の循環系路
途中に設けた開口部に連通して設けた空気の循環
系路を有する第２の恒温部とを有し、第１、第２
の恒温部の循環系路内に少なくとも空気を循環さ
せる循環駆動手段と、空気を加熱するとともに加
熱温度を所定温度に保つ加熱手段とを備えたこと
を特徴とするものである。

発明の実施例 以下本発明の一実施例を第２図を参照して説明
する。第２図は恒温装置における反応管の駆動方
向に対して交差する方向の断面図である。第２図
において、１は反応管であり無端ベルト状の支持
台２に適宜取り付けられている。該支持台２の両
側部にはチエーン３が取り付けられ、回転シヤフ
ト５に挿着されたスプロケツト４と前記チエーン
３とがかみ合うことにより前記支持台２を保持し
ている。又、回転シヤフト５の駆動により、反応
管１の開口部が上方にある支持台２は、ガイド６
に沿つて図の裏面より表面方向へ向つて移動し、
反応管１の移動方向に沿つた支持台２の末端部に
おいて逆転し、反応管１の開口部を下方にした支
持台２は、ガイド６に沿つて図の表面より裏面方
向へ向つて移動する。７は筐体であり、周囲を断
熱材２３で覆い、上方を開放したほぼＵ字状の断
面形状を有し、前記回転シヤフト５を回転自在に
保持し、かつ支持台２を誘導する前記ガイド６を
具備している。次に恒温系を説明する。前記筐体
７の外壁を内壁とした空洞を設けるごとく周囲を
断熱材２３で覆つて密閉し、筐体７の一方の側部
の空洞をダクト１０とし、筐体７の他方の側部の
空洞をダクト１１とする。又、筐体７の両側面を
前記ダクト１０，１１に連結するごとく開放し、
ダクト１０との連結部に吹き出しメツシユ８を、
ダクト１１との連結部に吹き込みメツシユ９を設
け循環系路を形成している。前記循環系路におい
て、上方を開放した筐体７の開放部側のチエーン
３とスプロケツト４とのかみ合せ部及びチエーン
３とガイド６との間隙では、循環系路が外気に開
放されていることになる。上記の部分を外気との
境界部２４とする。又、前記循環系路内の例えば
ダクト１１側に恒温媒体となる空気を循環させる
フアン１２を設け、ダクト１１内の空気をダクト
１０に送り、吹き出しメツシユ８を介して筐体７
内に導いた後、吹き込みメツシユ９を介して再び
ダクト１１に送り込むように循環が可能である。
さらに前記循環系路内の例えばダクト１０側に温
度センサ１３ｂを、該温度センサ１３ｂと前記フ
アン１２との間にヒータ１３ａを設け、循環系路
外に設置した制御回路１４に接続して温度センサ
１３ｂの信号を応じてヒータ１３ａの加熱制御を
行うものとする。上記の恒温系を第１の恒温部と
称する。次に第２の恒温部について説明する。空
気の循環系路となるダクト２２内にフアン１９、
ヒータ２０ａ、温度センサ２０ｂを設け、ダクト
２２内に設置した制御回路２１にヒータ２０ａと
温度センサ２０ｂとを接続して、前記第１の恒温
部と同様に加熱制御が可能となつている。ダクト
２２の一部にはフアン１７を介してダクト１６を
設け、前記第１の恒温部におけるダクト１１に設
けた開口部１５に接続している。又、ダクト２２
の他の一部にダクト１８を設け、その端部を外気
に開放している。尚、図示していないが、ダクト
１８の端部は、例えば自動化学分析装置内の測光
部付近に設け、温度の安定した空気をダクト２２
内に導入することが望ましい。

以上のように構成された装置の作用について説
明する。図示していない駆動源の駆動により回転
シヤフト５が回転すると、その両側部にチエーン
３を具備した支持台２がスプロケツト４を介して
駆動され、開口部が上方にある反応管１は、ガイ
ド６に沿つて図の裏面より表面に向つて移動し、
開口部が下方にある反応管１は、ガイド６に沿つ
て図の表面より裏面に向つて移動する。第１の恒
温部においては、フアン１２の回転により、ダク
ト１１内の空気がヒータ１３ａで加熱され、ダク
ト１０に送られた後、吹出メツシユ８で整流され
て筐体７内を移動する反応管１の移動方向に交差
する方向に流れ、その後吹き込みメツシユ９にて
再度整流してダクト１１に導き循環系路内の空気
を循環させる。前記ヒータ１３ａは、例えばダク
ト１０内に設けた温度センサ１３ｂからの信号を
受ける制御回路１４によりその加熱温度が制御さ
れているため、筐体７内に送り込む空気の温度を
恒温に保持することができる。しかしながら筐体
７におけるスプロケツト４と、支持台２の両側部
に具備するチエーン３とのかみ合せ部、及びチエ
ーン３とガイド６との間においては間隙が生じて
いるため、筐体７における外気との境界部２４で
は筐体７内の温度制御がなされた空気と、筐体７
外の空気とが互いに出入りして熱交換が行なわれ
ている。従つてダクト１１を通つて再度ヒータ１
３ａで加熱される空気の温度は、空気の循環に伴
う温度降下の他に、上記の外気との境界部２４で
の熱交換による温度降下が加わり、ヒータ１３ａ
により温度制御を行つているにも拘わらず、筐体
７内の空気は、温度の微小変動を伴つた温度ドリ
フトを生ずることになる。以上のように筐体７内
を恒温に維持することは、第１の恒温部の作用の
みでは不可能な状態が生じている。次に第２の恒
温部の作用を説明する。フアン１９が図示してい
ない駆動源の駆動により回転すると、ダクト２２
内の空気がダクト２２内を循環し、かつ、ヒータ
２０ａが温度センサ２０ｂの信号を受ける制御回
路２１によりその加熱温度が制御されているた
め、ダクト２２内の空気を恒温に保持することが
できる。ここでフアン１７を図示していない駆動
源の駆動により回転させると、ダクト２２内を循
環する恒温を維持した空気が、ダクト１６を介し
て開口部１５より第１の恒温部におけるダクト１
１内に吹き出される。従つてダクト１１内の開口
部１５近傍においては、空気の密度が高くなつた
状態でフアン１２を介してヒータ１３ａに送り込
まれることになる。ヒータ１３ａに送り込まれた
空気は、前述した温度降下が開口部１５より吹き
出された恒温の空気により補なわれているため、
ヒータ１３ａの制御が比較的容易になつている。
ヒータ１３ａで一定温度に維持された空気は、そ
の密度を高めたままダクト１０内に送り込まれ、
吹き出しメツシユ８を介して筐体７内に導かれ
る。筐体７内において、反応管１の駆動方向に交
差する方向に沿つて流れ、かつ前述した駆動系路
が外気に開放されている外気との境界部２４から
は、筐体７内の密である空気を緩和するように一
定量の空気が吹き出される。従つて、第１の恒温
部の作用のみでは、駆動系路が外気と開放されて
いる外気との境界部２４においつは、その一部に
おいて筐体７内の空気が吹き出し、他の部分では
逆に外気を筐体７内に導くことにより熱交換が行
われ、筐体７内の温度変動成分となつていたが、
第２の恒温部の作用により、外気を筐体７内に導
くことを防止することにより外気との熱交換を排
除することができる。従つて吹き込みメツシユ９
を介してダクト１１内に再度送り込まれる空気の
温度は、外気による温度変動の影響が少なく、か
つ、開口部１５を介して送り込まれる恒温度の空
気と混合されるため、再度ヒータ１３ａにて加熱
する場合の温度制御が極めて容易になり、恒温を
維持する精度の向上を図ることが可能となる。
又、第２の恒温部においては、開口部１５より吹
き出す空気を補うため、ダクト１８の空気吸入口
を温度変動の少ない場所に設け、フアン１９の作
動により温度変動の少ない空気を補充することが
でき、よつてヒータ２０ａの温度制御を容易にす
ることができる。

以上説明したように、反応管１の恒温作用をな
す第１の恒温部の恒温媒体である空気の循環系路
途中に開口部を設け、該開口部より恒温空気を送
り込む第２の恒温部を設けたことにより、第１の
恒温部における空気の循環系路の一部を外気に開
放しながらも、外気と恒温空気との熱交換を補償
することができ、よつて筐体７内の恒温を維持す
る精度を高めることができる。さらに恒温部の空
気の循環系路の一部を外気に開放できるため、恒
温装置の小型化をも図ることができる。

本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包含
することは言うまでもない。例えば第２の恒温部
の空気を第１の恒温部内に吹き出す開口部１５
は、フアン１２とヒータ１３ａとの間に設置して
もよく、温度センサ１３ｂは、筐体７内に設けて
もよい。さらに第２の恒温部におけるダクト１６
に設けたフアン１７は、電磁弁等の開閉弁であつ
てもよい。尚、本発明における部材については同
一機能を有する他の部材に置き換えることができ
ることは言うまでもない。

発明の効果 以上説明したように、この発明によると、恒温
媒体である空気の循環系路の一部を外気に開放し
た第１の恒温部の循環系路途中に、第２の恒温部
に連結した開口部を設け、第２の恒温部からの恒
温空気を第１の恒温部に吹き出すことにより、第
１の恒温部における外気との境界部における外気
との熱交換を抑制し、かつ熱補償を行なうことに
よつて恒温を維持する精度を高めるとともに装置
の小型化を図ることができる恒温装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動化学分析装置における従来の恒温
装置の反応管の駆動方向に交差する方向の断面を
示した横断面図、第２図は自動化学分析装置にお
ける本発明の一実施例の恒温装置の反応管の駆動
方向に交差する方向の断面を示した横断面図であ
る。 １……反応管、７……筐体、７ａ……断熱材、
８……吹き出しメツシユ、９……吹き込みメツシ
ユ、１０，１１……ダクト、１２……フアン、１
３ａ……ヒータ、１３ｂ……温度センサ、１４…
…制御回路、１５……開口部、１６……ダクト、
１７……フアン、１８……ダクト、１９……フア
ン、２０ａ……ヒータ、２０ｂ……温度センサ、
２１……制御回路、２２……ダクト、２３……断
熱材、２４……外気との境界部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 恒温化すべき部材を収納した筐体に連通して
   設けてその一部を外気に開放した空気の循環系路
   を有する第１の恒温部と、前記第１の恒温部の循
   環系路途中に設けた開口部に連通して設けた空気
   の循環系路を有する第２の恒温部とを有し、第
   １、第２の恒温部の循環系路内に少なくとも空気
   を循環させる循環駆動手段と、空気を加熱すると
   ともに加熱温度を所定温度に保つ加熱手段とを備
   えたことを特徴とする恒温装置。