JPH04102641U - 液温調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試料分析装置などにおいて、試料の液温を
恒温にして試料の反応状態を一定にするために用いられ
る、熱効率が良く、耐薬品性に優れた液温調整装置を提
供する。 【構成】 温度制御された装置本体１０内部に液を流す
ことにより、その液を恒温状態に保つようにした液温調
整装置において、装置本体１０を、炭化珪素を主成分と
するセラミックスで構成する。また、装置本体１０内の
加温用の通路１２の一端に設けられた液の流入口を、通
路内壁１３に向かって開口するような形状とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、試料分析装置などにおいて、試料の液温を恒温にして試料の反応状 態を一定にするために用いられる、熱効率が良く、耐薬品性に優れた液温調整装 置（液恒温装置）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

試料分析装置においては、試料の反応の進行状態を常に一定に保つため、液温 調整装置により反応に係わる試薬などの液の温度を一定にすることが行なわれて いる。その液温調整装置は、内部に液を流したり溜めたりできる空間が設けられ た本体と、その本体に取り付けられたヒータなどの熱源及び温度を検知するセン サと、センサの信号に基づき本体の温度が一定になるように熱源を所定動作させ る温度制御回路と、から構成されている。試薬液は、内部で本体と接触すること により、熱が伝達され温度が一定にされる。

【０００３】 上記液温調整装置本体に求められる条件は、熱伝導性及び耐薬品性に優れてい ることである。熱伝導性が悪いと、液を速やかに温めたりすることができない。 また、試薬には酸など各種薬品が含有されていることが多いので、本体がその試 薬に侵されないこと、また、その試薬を変性させないことが必要である。 上記本体の材質としては、（ａ）ステンレス、（ｂ）アルミニウムに樹脂コー ティングを施したもの、が用いられていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ステンレスは耐薬品性に優れているが、熱伝導性があまり良くない（アルミニ ウムの１／１０程度である）、という問題があった。 一方、アルミニウムは２０℃で０．５６［cal/cm・sec・℃］と熱伝導性は良い ものの、耐薬品性が劣るので、液と接触する面に耐薬品性の優れたフッ素樹脂な どをコーティングして用いていた。しかし、ピンホールを防止するためコーティ ングを厚くする必要があった。樹脂は熱伝導性が悪いので、コーティングを厚く すると、その部分で断熱効果が生じてしまい、本体と液との間の熱伝導効率が悪 くなるという問題があった。

【０００５】 本考案は、上記の問題点を解決するためになされたもので、熱効率及び耐薬品 性の優れた液温調整装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、液温調整装置に適する材料を探索した結果、炭 化珪素がその条件を満足することがわかった。 そして、上記の目的を達成するために、本考案の液温調整装置は、液に熱を伝 達するための部材を、炭化珪素を主成分とするセラミックスで構成したものであ る。 すなわち、本願の請求項１の液温調整装置は、図面を参照して説明すれば、温 度制御された装置本体１０内部に液を流すことにより、その液を恒温状態に保つ ようにした液温調整装置において、装置本体１０が、炭化珪素を主成分とするセ ラミックスからなることを特徴としている。

【０００７】 上記セラミックス製の本体内部には、液を溜めたり流したりするための通路が 設けられている。そして、通路と通じるように、液の流入口及び流出口が設けら れている。本体外部には、本体に熱を供給したり吸収したりするための熱源と、 本体の温度を検知するための温度検知手段とが取り付けられている。また、熱源 及び温度検知手段は温度制御回路に接続されている。

【０００８】 また、本願の請求項２の液温調整装置は、図面を参照して説明すれば、上記の 請求項１の炭化珪素を主成分とするセラミックスで構成された装置において、装 置本体１０内の加温用の通路１２の一端に設けられた液の流入口を、通路内壁１ ３に向かって開口するような形状としたことを特徴としている。 さらに、本願の請求項３の液温調整装置は、上記の請求項２の装置において、 加温用の通路１２の他端に設けられた液の流出口を、上流側の先端が広がった形 状としたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

温度検知手段の信号に基づいて、温度制御回路は熱源３０の熱発生量を制御し 、本体１０を所定の温度にする。 熱源３０からの熱は、熱伝導性の良い本体１０を経て、液との接触部分である 通路内壁１３から通路１２内の液に速やかに伝わり、液の温度を所定温度にする 。流入口から入った液は、所定温度になって流出口から出て行く。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説明する。ただし、この 実施例に記載されている構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的な 記載がない限りは、本考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、 単なる説明例にすぎない。

【００１１】 図１は本考案の液温調整装置の一実施例を示す分解斜視図であり、図２は、図 １における液の流入口、流出口部分の拡大断面図である。液は、例えば４０±２ ℃にコントロールされる。 １０は液温調整装置本体であり、炭化珪素粉末を成形・焼結して作られたセラ ミックスからなっている。熱伝導性はアルミニウムの１／２〜１／３である。本 体１０には、貫通した通路１２が設けられている。１４、１６は、それぞれ通路 １２の両開口部に嵌められる栓である。各栓１４、１６にはそれぞれニップル１ ８、２０が設けられている。栓１４、１６の孔２２、２４とニップル１８、２０ とは、それぞれ連通している。ニップル２０は液の流入口となり、ニップル１８ は液の流出口となる。２６、２８はそれぞれ栓１４、１６を本体通路１２開口部 に固定させるための保持具である。そして、栓１４、１６は保持具２６、２８と 本体１０との間に挟まれる。これらの保持具２６、２８は本体１０にネジ止めさ れる。栓１４のニップル部分は、保持具２６の孔２９を通って保持具２６の外に 突出する。

【００１２】 ３０は、本体１０に（最終的には通路内の液に）熱を供給したり、熱を吸収し たりするための熱源であり、本実施例では、一例としてプレート状のヒータであ る。ヒータは熱を供給するだけであるが、場合によっては、ヒータの代わりに熱 の供給、吸収の両方の機能を有する素子（例えばペルチェ素子）を使用すること もある。ヒータなどの熱源３０は、熱伝導を良くするためシリコンコンパウンド を表面に塗って本体１０の両側面に貼られる。ヒータなどの熱源３０は、保持具 ３２が本体１０にネジ止めされることにより、本体１０に接触して取り付けられ る。

【００１３】 ３４は、本体の温度を検知するため、本体１０に接触して取り付けられた温度 検知手段であるサーミスタである。３６は、本体の温度が許容範囲を超えた場合 に、ヒータなどの熱源３０の電源ラインを不接続にするための保護手段であるサ ーモスタットである。これら本体１０及び本体に取り付けられた部品などは、外 部の温度の影響を受けないように断熱材３８で覆われる。断熱材３８はカバー４ ０の内側に貼られ、カバー４０が本体などを覆うようになっている。

【００１４】 図３は、本考案の液温調整装置における電気配線図である。ヒータなどの熱源 ３０、サーミスタ３４は温度制御回路４２に接続されている。温度制御回路４２ では、サーミスタ３４から得られた温度情報に基づき、本液温調整装置を流出す る液の温度が目的の温度になるように、ヒータなどの熱源３０の動作状態を制御 する。本実施例では、一例として液の温度を４０±２℃になるようにする。温度 制御の具体的方法としては公知技術を利用すれば実現することができる。

【００１５】 流入した液は所定時間、通路１２内で保持され、目的の温度になった段階で流 出するようになっている。温度コントロールされる液としては、血液試料を希釈 するための希釈液や、赤血球を溶血させるための溶血剤が挙げられる。 ところで、通路１２内の液は通路壁面１３に近いほど速く目的の温度になる。 このため、熱効率を上げるために本体内部において、本体と液との接触を多くす る工夫をするのが望ましい。例としては、通路に凹凸、スタッド、フィンなどを 設けたり、流入してきた液を優先して通路壁面近傍に流したり、通路内に充填物 を設けたりするなどの方法がある。

【００１６】 また、通路１２内に流入してきた液が、目的とする温度に未到達のまま流出す ることも避けなければならない。つまり、流入してきた液は目的温度になった液 を押し出すようにしなければならない。それは、液の流入方法を工夫することに より、簡単に実現できる。以下、この方法について説明する。

【００１７】 図２は液の流入口、流出口部分を拡大した断面図である。栓１６の孔２４は単 純な貫通孔ではなく、本体通路壁面１３側に開口するように、略Ｔ字状の孔２５ に形成されている。流出側の栓１４の孔２２は、先端が広がった略円錐状の孔２ ３となっている。 ニップル２０から流入した液は、矢印の方向に流れる。このように通路１２へ の流入時に、液を通路壁面側に向かわせることにより、温度差のある液を速やか に目的の温度にすることができるとともに、すでに目的の温度になっている液を 、その流入液で押し出すのである。もし、流入口側の栓１６の孔２４が単なる貫 通孔の場合には、流入した液は通路１２中央部を流れ、温度制御未完のまま一部 流出してしまう恐れがある。

【００１８】

【考案の効果】

本考案の液温調整装置は、上記のように構成されているので、つぎのような効 果を奏する。 （１） 本体が、炭化珪素を主成分とするセラミックスからなっているので、熱 効率が良く、耐薬品性の優れた液温調整装置を実現することができる。また、セ ラミック製であるので加工精度や面仕上げ精度を良くすることができる。 （２） 請求項２、３においては、加温用の通路へ流入する液を、通路壁面側に 向かわせることができ、このため、温度差のある液を速やかに目的の温度にする ことができるとともに、すでに目的の温度になっている液を、その流入液で押し 出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の液温調整装置の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】図１における液の流入口部分及び流出口部分の
拡大断面図である。

【図３】本考案の液温調整装置における電気配線図であ
る。

【符号の説明】

１０ 本体 １２ 通路 １３ 通路壁面 １４ 栓 １６ 栓 １８ ニップル ２０ ニップル ２２ 孔 ２３ 略円錐状の孔 ２４ 孔 ２５ 略Ｔ字状の孔 ３０ ヒータなどの熱源 ３４ サーミスタ ３６ サーモスタット ３８ 断熱材 ４０ カバー ４２ 温度制御回路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度制御された装置本体（１０）内部に
   液を流すことにより、その液を恒温状態に保つようにし
   た液温調整装置において、装置本体（１０）が、炭化珪
   素を主成分とするセラミックスからなることを特徴とす
   る液温調整装置。
2. 【請求項２】 装置本体（１０）内の加温用の通路（１
   ２）の一端に設けられた液の流入口を、通路内壁（１
   ３）に向かって開口するような形状としたことを特徴と
   する請求項１記載の液温調整装置。
3. 【請求項３】 装置本体（１０）内の加温用の通路（１
   ２）の他端に設けられた液の流出口を、上流側の先端が
   広がった形状としたことを特徴とする請求項２記載の液
   温調整装置。