JPH0348526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、熱量計、熱分析装置、結晶成長装置
などのように厳密な昇・降温制御を要する装置に
おいて使用される加熱・冷却装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 熱分析装置を例にとれば、従来の装置に備えら
れているのは所謂加熱炉であつて、専ら加熱にの
み重きを置いている。もし、冷却を自然冷却速度
以下の領域で行なおうとする場合は特別な付加装
置を用いて行なつていた。例外としては、加熱用
発熱体のほかに冷媒循環用パイプを加熱炉に巻き
つけ、発熱体を流れる電流とともに上記パイプを
通る冷媒流量をも制御して、加熱・冷却範囲を拡
めているものもある。

（考案が解決しようとする問題点） 従来の装置で広範かつ精密な冷却速度を実現し
ようとすると、構造が複雑になる問題がある。

本考案は、装置が実現する全温度範囲にわたつ
て、所期の昇・降温速度を実現する比較的簡単な
機構の加熱・冷却装置を提供することを目的とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案の加熱・冷却装置は、一実施例を示す第
１図を参照して示すと、伝熱部８ａ，８ｂを有
し、分析用試料部とセンサ部を含む被加熱・冷却
部４を収容する加熱炉２と、伝熱部１４ａ，１４
ｂを有し冷媒１２を収容する冷却槽１０とを備
え、加熱炉の伝熱部８ａ，８ｂと冷却槽の伝熱部
１４ａ，１４ｂとが接触して熱伝達路を形成し、
かつ両伝熱部の接触面積が変化して前記熱伝達路
の熱抵抗が可変となるように加熱炉２及び冷却槽
１０が保持されていることを特徴とするものであ
る。

（作用） 熱伝達路における両伝熱部８ａ，８ｂと１４
ａ，１４ｂの接触面積が大きくなると、熱伝達路
の熱抵抗が小さくなつて速い冷却が行なわれ、逆
に両伝熱部（８ａ，８ｂと１４ａ，１４ｂ）の接
触面積が小さくなると、熱伝達路の熱抵抗が大き
くなつて遅い冷却が行なわれる。

（実施例） 第１図は一実施例を表わし、第２図のＣ−C′線
位置で切断した断面図であり、第２図は第１図の
Ａ−A′線位置で切断した断面図、第３図は第１
図のＢ−B′線位置で切断した断面図である。

２は加熱炉であり、内部には分析用試料部とセ
ンサ部を含む被加熱・冷却部４が収容されてい
る。加熱炉２の外周には加熱用発熱体６が巻かれ
ている。加熱炉２の上部は水平方向の断面が第３
図に示されるような扇形の突出した伝熱部８ａ，
８ｂが互いに90度の間隔で設けられている。

１０は冷却槽で、側壁と上壁は断熱二重構造と
なつており、内部に冷媒１２を収容する。冷却槽
１０の底部には、加熱炉２の伝熱部８ａ，８ｂに
対応して、水平方向の断面が第２図に示されるよ
うな扇形で互いに90度の間隔をもつ熱良導体材料
にてなる突出した伝熱部１４ａ，１４ｂが設けら
れている。冷却槽１０は、伝熱部１４ａ，１４ｂ
が加熱炉２の伝熱部８ａ，８ｂと接触して熱伝達
路を形成し、かつ両伝熱部８ａ，８ｂ，１４ａ，
１４ｂの接触を保つたままで第２図の矢印方向に
回転できるように、側壁に設けられたベアリング
１６により容器１８に支持されている。冷却槽１
０の上壁には冷媒注入用の開口２０が設けられ、
ケース１８の外部に開口をもつ冷媒注入口２２に
可撓性チユーブでつながれている。

２４は冷却槽回転用モータであり、回転軸は冷
却槽１０の上壁に取りつけられている。

２６は加熱炉温度制御用の測温体であり、加熱
炉２中に埋め込まれている。

２８は温度制御回路としての温度コントローラ
であり、測温体２６の検出温度信号を入力し、そ
の入力信号と設定温度とを比較することにより、
加熱炉２の加熱用発熱体６への通電量を制御する
とともに、冷却槽回転用モータ２４を回転させて
加熱炉２の伝熱部８ａ，８ｂと冷却槽１０の伝熱
部１４ａ，１４ｂとの接触面積を変化させる。

容器１８は加熱炉２及び冷却壁１０を収容し、
断熱効果を高めるために容器１８の側壁には断熱
材３０が充填されている。

被加熱・冷却部４のセンサ部からは、目的とす
る分析信号が取り出される。

本実施例において、モーター２４によつて冷媒
槽１０が回転し、その底部の熱良導体からなる伝
熱部１４ａ，１４ｂの突起と、加熱炉２の上部の
同様な伝熱部８ａ，８ｂの突起との接触面積が連
続的に変化する。これによつて加熱炉２と冷媒槽
１０を結ぶ伝動熱伝達路の熱抵抗を自由に変える
ことができる。この冷媒槽１０の回転角を温度コ
ントローラ２８の出力として、通常の加熱用発熱
体６への通電量制御の他に追加し、加熱・冷却の
コントロールを精密に行ない、広範な冷却速度を
実現する。冷却槽１０の伝熱部１４ａ，１４ｂと
加熱炉２の伝熱部８ａ，８ｂとの接触を、完全に
非接触の状態から過不足なく接触した状態まで連
続的に変化させることができる。

上記実施例は構造を簡単にするために、加熱炉
を下部に、冷却槽を上部に配置している。しか
し、冷却槽を下部に、加熱炉を上部に配置しても
よい。

また、冷却槽と加熱炉の間の熱抵抗を可変とす
る熱伝達路については、実施例のものに限らず、
要はその熱伝達路の途上に接触部位が存在し、そ
の接触面積を変化させられるようなものであれば
どのようなものでもよい。例えば、第４図に示さ
れるように加熱炉３２の周辺に突出した伝熱部３
４ａ，３４ｂ，３４ｃを設け、この伝熱部３４
ａ，３４ｂ，３４ｃに冷却槽の突出した伝熱部３
６ａ，３６ｂ，３６ｃを接触させて熱伝達路を形
成するとともに、冷却槽を矢印のように回転可能
に支持して両伝熱部３４ａ，３４ｂ，３４ｃと３
６ａ，３６ｂ，３６ｃの間の接触面積を変化させ
ることができるようにしたものでもよい。

（考案の効果） 本考案によれば、次のような効果を達成するこ
とができる。

(1) 従来までの加熱炉がカバーできる範囲であつ
ても、本考案の加熱・冷却装置を用いることに
より制御変数の自由度が増して制御が精妙にな
る。

(2) 従来実現できなかつた速い冷却速度や冷却速
度の小刻みな設定、広い温度範囲にわたる所期
の令曲速度の実現などが可能となる。

(3) 上記の効果を達成する装置を比較的簡単な構
造で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を表わす断面図であり、第２
図のＣ−C′線位置で切断した状態を表わしてい
る。第２図は第１図のＡ−A′線位置で切断した
断面図、第３図は第１図のＢ−B′線位置で切断
した断面図である。第４図は熱伝達路を形成する
他の機構を示す断面図である。 ２……加熱炉、４……被加熱・冷却部、６……
加熱用発熱体、８ａ，８ｂ，１４ａ，１４ｂ，３
４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ
……伝熱部、１０……冷却槽、１２……冷媒、１
６……ベアリング、２４……冷却槽回転用モー
タ、２６……測温体、２８……温度コントロー
ラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 伝熱部を有し、分析用試料部とセンサ部を含
   む被加熱・冷却部を収容する加熱炉と、伝熱部
   を有し冷媒を収容する冷却槽とを備え、前記加
   熱炉の伝熱部と前記冷却槽の伝熱部とが接触し
   て熱伝達路を形成し、かつ、両伝熱部の接触面
   積が変化して前記熱伝達路の熱抵抗が可変とな
   るように前記加熱炉及び冷却槽が保持されてい
   ることを特徴とする加熱・冷却装置。 (2) 前記加熱炉への通電量を制御する温度制御回
   路は前記熱伝達路の熱抵抗を変化させる機構も
   制御する実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の加熱・冷却装置。