JPH08105852A - 示差走査熱量計、示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド、及び示差走査熱量計セルの冷却方法 - Google Patents
示差走査熱量計、示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド、及び示差走査熱量計セルの冷却方法Info
- Publication number
- JPH08105852A JPH08105852A JP7237169A JP23716995A JPH08105852A JP H08105852 A JPH08105852 A JP H08105852A JP 7237169 A JP7237169 A JP 7237169A JP 23716995 A JP23716995 A JP 23716995A JP H08105852 A JPH08105852 A JP H08105852A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- differential scanning
- scanning calorimeter
- evaporator
- cooling
- calorimeter cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 35
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 8
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 claims 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
- G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
- G01N25/4806—Details not adapted to a particular type of sample
- G01N25/4826—Details not adapted to a particular type of sample concerning the heating or cooling arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
- F25D19/006—Thermal coupling structure or interface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 示差走査熱量計セル用の冷却ヘッドにおい
て、従来技術の冷却ヘッドと同一の冷却能力を確保しつ
つ熱流雑音を大幅に低減する。 【解決手段】 示差走査熱量計のような熱分析機器用の
機械式冷却装置は、示差走査熱量計セル１１を冷却する
熱交換器または蒸発器１４と、示差走査熱量計セル１１
との間にガス状の熱伝達経路を配置する。この形態は、
他の形態では熱交換器内での冷媒の蒸発によって生じる
熱流信号中の雑音を低減させることにより、熱分析装置
の性能を改善する。
て、従来技術の冷却ヘッドと同一の冷却能力を確保しつ
つ熱流雑音を大幅に低減する。 【解決手段】 示差走査熱量計のような熱分析機器用の
機械式冷却装置は、示差走査熱量計セル１１を冷却する
熱交換器または蒸発器１４と、示差走査熱量計セル１１
との間にガス状の熱伝達経路を配置する。この形態は、
他の形態では熱交換器内での冷媒の蒸発によって生じる
熱流信号中の雑音を低減させることにより、熱分析装置
の性能を改善する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱分析を受ける試
料の温度を制御するために示差走査熱量計のような熱分
析機器と共に使用される密閉サイクル形機械式冷却装置
に関する。
料の温度を制御するために示差走査熱量計のような熱分
析機器と共に使用される密閉サイクル形機械式冷却装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】示差
走査熱量計用の機械式冷却付属設備が長年に亘って販売
されてきた。これらの機械式冷却付属設備は、示差走査
熱量計が−７０°Ｃから３５０°Ｃまでの温度範囲内で
作動することを可能にする。これらの機械式冷却付属設
備は、経済的であり且つ好便に使用される。なぜなら
ば、これらの機械式冷却付属設備は、示差走査熱量計用
の他の種類の冷却装置が使用するような消耗性の冷却剤
（クーラント）、例えば液体窒素を使用しないからであ
る。しかしながら、従来技術の機械式冷却付属設備は商
業的には余り成功していない。なぜならば、従来技術の
機械式冷却付属設備は基線熱流雑音を大幅に増大させる
からである。従来技術の機械式冷却付属設備はまた、機
械式冷却付属設備の冷却ヘッド組体の外面上に凝縮体、
次いで霜が蓄積されることによって生じる問題をも受け
る。
走査熱量計用の機械式冷却付属設備が長年に亘って販売
されてきた。これらの機械式冷却付属設備は、示差走査
熱量計が−７０°Ｃから３５０°Ｃまでの温度範囲内で
作動することを可能にする。これらの機械式冷却付属設
備は、経済的であり且つ好便に使用される。なぜなら
ば、これらの機械式冷却付属設備は、示差走査熱量計用
の他の種類の冷却装置が使用するような消耗性の冷却剤
（クーラント）、例えば液体窒素を使用しないからであ
る。しかしながら、従来技術の機械式冷却付属設備は商
業的には余り成功していない。なぜならば、従来技術の
機械式冷却付属設備は基線熱流雑音を大幅に増大させる
からである。従来技術の機械式冷却付属設備はまた、機
械式冷却付属設備の冷却ヘッド組体の外面上に凝縮体、
次いで霜が蓄積されることによって生じる問題をも受け
る。
【０００３】従来技術の機械式冷却付属設備用の冷却ヘ
ッドの一例を図１に示す。この従来技術の機械式冷却付
属設備は、２段階からなる蒸気圧縮式冷却装置である。
この従来技術の機械式冷却付属設備は、特に示差走査熱
量計セルと組み合わされるように構成されている。冷却
ヘッドは銅製の中空シリンダ１を具備し、この銅製シリ
ンダ１の頂部にステンレス鋼製の中空シリンダ２がろう
付けされる。ステンレス鋼製シリンダ２は環状空洞部３
を有する。液体冷媒（例えばエタン）がこの環状空洞部
３内に送り込まれ、環状空洞部３内でこの液体冷媒が蒸
発し、斯くして、銅製シリンダ１とステンレス鋼製シリ
ンダ２とによって形成された蒸発器から熱が奪われる。
銅製シリンダ１は示差走査熱量計セルの頂面４と直接物
理的かつ熱的に接触する。熱が示差走査熱量計セルから
ブロック１および２に流れ、この熱が、気化する冷媒に
よって除去される。約０．１３ミリメートル（０．００
５インチ）の厚さのポリアミドプラスチックからなる一
つ又は二つの絶縁リング５が示差走査熱量計セルと銅製
シリンダ１間の熱流経路内に挿入されて、示差走査熱量
計セルからの熱流を制限するようにする。絶縁リング５
は、示差走査熱量計セルが３５０°Ｃの温度に達するこ
とができるように冷却作用を低減させるために必要であ
り、かつ示差走査熱量計の熱流信号中の熱雑音を低減さ
せるために必要である。蒸発器はハウジング６内に包囲
され、このハウジング６は熱絶縁材７によって充填され
る。
ッドの一例を図１に示す。この従来技術の機械式冷却付
属設備は、２段階からなる蒸気圧縮式冷却装置である。
この従来技術の機械式冷却付属設備は、特に示差走査熱
量計セルと組み合わされるように構成されている。冷却
ヘッドは銅製の中空シリンダ１を具備し、この銅製シリ
ンダ１の頂部にステンレス鋼製の中空シリンダ２がろう
付けされる。ステンレス鋼製シリンダ２は環状空洞部３
を有する。液体冷媒（例えばエタン）がこの環状空洞部
３内に送り込まれ、環状空洞部３内でこの液体冷媒が蒸
発し、斯くして、銅製シリンダ１とステンレス鋼製シリ
ンダ２とによって形成された蒸発器から熱が奪われる。
銅製シリンダ１は示差走査熱量計セルの頂面４と直接物
理的かつ熱的に接触する。熱が示差走査熱量計セルから
ブロック１および２に流れ、この熱が、気化する冷媒に
よって除去される。約０．１３ミリメートル（０．００
５インチ）の厚さのポリアミドプラスチックからなる一
つ又は二つの絶縁リング５が示差走査熱量計セルと銅製
シリンダ１間の熱流経路内に挿入されて、示差走査熱量
計セルからの熱流を制限するようにする。絶縁リング５
は、示差走査熱量計セルが３５０°Ｃの温度に達するこ
とができるように冷却作用を低減させるために必要であ
り、かつ示差走査熱量計の熱流信号中の熱雑音を低減さ
せるために必要である。蒸発器はハウジング６内に包囲
され、このハウジング６は熱絶縁材７によって充填され
る。
【０００４】示差走査熱量計の熱流信号中の熱雑音は、
液体冷媒の蒸発によって引き起こされる蒸発器温度の変
動（ゆらぎ）により生成される。従来技術の機械式冷却
付属設備では、蒸発器温度の変動が非常に不規則であっ
た。蒸発器温度の変動により示差走査熱量計セルの加熱
速度の変化が引き起こされ、これにより、示差走査熱量
計セルへの及び示差走査熱量計セルからの熱流の変動が
引き起こされ、斯くして熱流信号中に雑音が生成され
る。
液体冷媒の蒸発によって引き起こされる蒸発器温度の変
動（ゆらぎ）により生成される。従来技術の機械式冷却
付属設備では、蒸発器温度の変動が非常に不規則であっ
た。蒸発器温度の変動により示差走査熱量計セルの加熱
速度の変化が引き起こされ、これにより、示差走査熱量
計セルへの及び示差走査熱量計セルからの熱流の変動が
引き起こされ、斯くして熱流信号中に雑音が生成され
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図２に本発明を概略的に
示す。図１に示す従来技術の機械式冷却付属設備の場合
のように比較的小さな領域上での強力な熱伝達に依存す
る熱流経路を用いる代わりに、本発明では、はるかに大
きな領域上に分散されたはるかに弱い熱伝達を伴う熱流
経路が使用される。本発明による冷却ヘッドは、従来技
術の冷却ヘッドと全体では同一の冷却能力を与えるが、
はるかに小さな熱流雑音しかもたらさない。
示す。図１に示す従来技術の機械式冷却付属設備の場合
のように比較的小さな領域上での強力な熱伝達に依存す
る熱流経路を用いる代わりに、本発明では、はるかに大
きな領域上に分散されたはるかに弱い熱伝達を伴う熱流
経路が使用される。本発明による冷却ヘッドは、従来技
術の冷却ヘッドと全体では同一の冷却能力を与えるが、
はるかに小さな熱流雑音しかもたらさない。
【０００６】本発明では、蒸発器と示差走査熱量計セル
間の直接的な接触が完全に排除される。蒸発器と示差走
査熱量計セルとを横方向および垂直方向の双方において
分離するガス層を介して、熱が示差走査熱量計セルから
蒸発器に伝達される。この熱伝達モードは、従来技術の
機械式冷却付属設備において用いられる直接的接触によ
る熱伝達よりもはるかに弱いので、示差走査熱量計セル
の頂部領域よりもはるかに大きな熱伝達領域が必要とさ
れる。本発明では、蒸発器が示差走査熱量計セルを包囲
し、その結果熱は、示差走査熱量計セルの側面および示
差走査熱量計セルの頂面を介して伝達される。
間の直接的な接触が完全に排除される。蒸発器と示差走
査熱量計セルとを横方向および垂直方向の双方において
分離するガス層を介して、熱が示差走査熱量計セルから
蒸発器に伝達される。この熱伝達モードは、従来技術の
機械式冷却付属設備において用いられる直接的接触によ
る熱伝達よりもはるかに弱いので、示差走査熱量計セル
の頂部領域よりもはるかに大きな熱伝達領域が必要とさ
れる。本発明では、蒸発器が示差走査熱量計セルを包囲
し、その結果熱は、示差走査熱量計セルの側面および示
差走査熱量計セルの頂面を介して伝達される。
【０００７】示差走査熱量計セルと蒸発器間の間隙は、
示差走査熱量計セルの頂面および側面の双方において、
例えば０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）から
１．５２ミリメートル（０．０６０インチ）であり、好
ましくは１．０２ミリメートル（０．０４０インチ）で
ある。示差走査熱量計セルと蒸発器間の熱伝達の強度
は、間隙の大きさと、間隙を充填するガスの熱伝導率と
に依存する。間隙が一様でない場合には、間隙がより小
さい箇所でより強い熱伝達が得られ、間隙がより大きい
箇所でより弱い熱伝達が得られる。一様でない間隙は、
示差走査熱量計セルから蒸発器への非対称的な熱の流れ
を引き起し、かつ示差走査熱量計セルへの又は示差走査
熱量計セルからの基線熱流の偏倚（オフセット）を生み
出す。
示差走査熱量計セルの頂面および側面の双方において、
例えば０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）から
１．５２ミリメートル（０．０６０インチ）であり、好
ましくは１．０２ミリメートル（０．０４０インチ）で
ある。示差走査熱量計セルと蒸発器間の熱伝達の強度
は、間隙の大きさと、間隙を充填するガスの熱伝導率と
に依存する。間隙が一様でない場合には、間隙がより小
さい箇所でより強い熱伝達が得られ、間隙がより大きい
箇所でより弱い熱伝達が得られる。一様でない間隙は、
示差走査熱量計セルから蒸発器への非対称的な熱の流れ
を引き起し、かつ示差走査熱量計セルへの又は示差走査
熱量計セルからの基線熱流の偏倚（オフセット）を生み
出す。
【０００８】基線偏倚は一般的に補償されることができ
る。しかしながら、示差走査熱量計の運転中に間隙の一
様性が変化する場合には、基線熱流の変動は、補償する
ことが不可能なほど予期できないものとなる。従って、
蒸発器と示差走査熱量計セル間の間隙ができる限り一様
であることが必要不可欠であり、かつ示差走査熱量計が
合理的な時間間隔で校正されることができるように蒸発
器と示差走査熱量計セル間の間隙が十分に長い期間に亘
って一様に保たれることが必要不可欠である。しかしな
がら、示差走査熱量計の周期的な再校正は一般的に必要
である。
る。しかしながら、示差走査熱量計の運転中に間隙の一
様性が変化する場合には、基線熱流の変動は、補償する
ことが不可能なほど予期できないものとなる。従って、
蒸発器と示差走査熱量計セル間の間隙ができる限り一様
であることが必要不可欠であり、かつ示差走査熱量計が
合理的な時間間隔で校正されることができるように蒸発
器と示差走査熱量計セル間の間隙が十分に長い期間に亘
って一様に保たれることが必要不可欠である。しかしな
がら、示差走査熱量計の周期的な再校正は一般的に必要
である。
【０００９】示差走査熱量計セルと蒸発器間の間隙中の
ガスの組成を変化させることによって、示差走査熱量計
と蒸発器間の熱伝達が制御されることができる。熱伝達
作用が増大されると基線雑音が増大するので、使用者
（ユーザ）は、より大きな冷却能力用の高い熱伝達率
と、低雑音作動用のより低い熱伝達率との間で選択する
ことができる。使用者は、非常に異なる熱伝導率を有す
る熱伝達ガスの混合物、例えばヘリウムと窒素との混合
物を使用することができる。純粋ヘリウムはより高い熱
伝達用に使用されることができ、純粋窒素はより低い熱
伝達用に使用されることができ、ヘリウムと窒素との混
合物は適切な熱伝達率を得るために使用されることがで
きる。他のガスが使用されることもできる。例えば、ア
ルゴンは窒素よりも低い熱伝導率を有し、水素はヘリウ
ムよりも高い熱伝導率を有する。純粋ヘリウム又は水素
は冷却段階中に間隙内で使用されることができ、冷却率
を増大させるが雑音をも幾分か増大させる。次いで、よ
り小さい冷却作用しか必要とされない加熱段階中に、窒
素またはアルゴンのようなより低い熱伝達率のガスが使
用されることができ、冷却作用を低減させると共に熱流
雑音を低減させる。
ガスの組成を変化させることによって、示差走査熱量計
と蒸発器間の熱伝達が制御されることができる。熱伝達
作用が増大されると基線雑音が増大するので、使用者
（ユーザ）は、より大きな冷却能力用の高い熱伝達率
と、低雑音作動用のより低い熱伝達率との間で選択する
ことができる。使用者は、非常に異なる熱伝導率を有す
る熱伝達ガスの混合物、例えばヘリウムと窒素との混合
物を使用することができる。純粋ヘリウムはより高い熱
伝達用に使用されることができ、純粋窒素はより低い熱
伝達用に使用されることができ、ヘリウムと窒素との混
合物は適切な熱伝達率を得るために使用されることがで
きる。他のガスが使用されることもできる。例えば、ア
ルゴンは窒素よりも低い熱伝導率を有し、水素はヘリウ
ムよりも高い熱伝導率を有する。純粋ヘリウム又は水素
は冷却段階中に間隙内で使用されることができ、冷却率
を増大させるが雑音をも幾分か増大させる。次いで、よ
り小さい冷却作用しか必要とされない加熱段階中に、窒
素またはアルゴンのようなより低い熱伝達率のガスが使
用されることができ、冷却作用を低減させると共に熱流
雑音を低減させる。
【００１０】従って、本発明は２段階からなる機械式冷
却装置である。冷却ヘッド組体は、示差走査熱量計セル
を包囲する蒸発器を具備し、この蒸発器は、示差走査熱
量計セルと直接物理的または熱的に接触しない。蒸発器
と示差走査熱量計セル間の熱伝達は可能な限り制限さ
れ、熱は、ヘリウム及び／又は窒素のようなガスを介し
て伝達される。蒸発器と示差走査熱量計セル間の間隙は
一様である。
却装置である。冷却ヘッド組体は、示差走査熱量計セル
を包囲する蒸発器を具備し、この蒸発器は、示差走査熱
量計セルと直接物理的または熱的に接触しない。蒸発器
と示差走査熱量計セル間の熱伝達は可能な限り制限さ
れ、熱は、ヘリウム及び／又は窒素のようなガスを介し
て伝達される。蒸発器と示差走査熱量計セル間の間隙は
一様である。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２に、薄い金属板（例えばニッ
ケル板）からなるハウジング１２によって包囲された示
差走査熱量計セル（ＤＳＣセル）１１を示す。ハウジン
グ１２は示差走査熱量計セル１１の側面を覆い、且つハ
ウジング１２は示差走査熱量計セル１１を支持部１３に
取り付ける。示差走査熱量計セル１１から、示差走査熱
量計セル１１を完全に包囲する蒸発器１４に熱が伝達さ
れる。蒸発器１４は、厚肉の壁を有する銅製の中空シリ
ンダである。氷点以下に冷却された（過冷された）液体
冷媒が、チューブ２７を介して蒸発器１４内の空洞部１
５に供給される。空洞部１５内で冷媒が蒸発することに
より蒸発器１４が冷却される。蒸発器１４はステンレス
鋼製の蒸発器リング１６によって支持されると共に位置
決めされる。蒸発器リング１６自体はステンレス鋼製の
フランジ１７によって支持されると共に位置決めされ
る。気化した冷媒はチューブ２６を介して取り除かれ、
且つこの気化した冷媒は凝縮のために冷却ユニット２４
に返戻される。フランジ１７はハウジング１２に取り付
けられる。斯くして、蒸発器１４と示差走査熱量計セル
１１間の唯一の直接的な物理的接触はフランジ１７を介
してなされる。なお、これについては後述する。
ケル板）からなるハウジング１２によって包囲された示
差走査熱量計セル（ＤＳＣセル）１１を示す。ハウジン
グ１２は示差走査熱量計セル１１の側面を覆い、且つハ
ウジング１２は示差走査熱量計セル１１を支持部１３に
取り付ける。示差走査熱量計セル１１から、示差走査熱
量計セル１１を完全に包囲する蒸発器１４に熱が伝達さ
れる。蒸発器１４は、厚肉の壁を有する銅製の中空シリ
ンダである。氷点以下に冷却された（過冷された）液体
冷媒が、チューブ２７を介して蒸発器１４内の空洞部１
５に供給される。空洞部１５内で冷媒が蒸発することに
より蒸発器１４が冷却される。蒸発器１４はステンレス
鋼製の蒸発器リング１６によって支持されると共に位置
決めされる。蒸発器リング１６自体はステンレス鋼製の
フランジ１７によって支持されると共に位置決めされ
る。気化した冷媒はチューブ２６を介して取り除かれ、
且つこの気化した冷媒は凝縮のために冷却ユニット２４
に返戻される。フランジ１７はハウジング１２に取り付
けられる。斯くして、蒸発器１４と示差走査熱量計セル
１１間の唯一の直接的な物理的接触はフランジ１７を介
してなされる。なお、これについては後述する。
【００１２】蒸発器リング１６は蒸発器１４及びフラン
ジ１７の双方に対して隙間なく嵌合され、その結果示差
走査熱量計セルハウジング１２に対する蒸発器１４の位
置が正確に制御される。蒸発器リング１６と蒸発器１４
間の直接的な物理的接触は、蒸発器１４の周りに間隔を
隔てて配置された４個の小さな接触領域においてなされ
る。３個、５個または６個の接触領域が用いられること
もできる。各接触領域は、蒸発器１４を心出しすると共
に支持するために垂直表面と水平表面とを有する。小さ
な接触領域は、直接的な物理的接触を介した熱伝達を低
減させることによって、蒸発器１４と蒸発器リング１６
間の熱の流れを制限する。同様に、蒸発器リング１６と
フランジ１７間の直接的な物理的接触部は６個の小さな
接触領域からなる。これらの接触領域の内の３個は、ハ
ウジングフランジ１７上に蒸発器リング１６を支持する
ために水平面内に位置し、残りの３個の接触領域は、蒸
発器リング１６をフランジ１７上で心出しするためにフ
ランジ１７の外径部回りに位置する。好ましくは蒸発器
リング１６は、示差走査熱量測定作業の温度範囲、例え
ば−７０°Ｃから３５０°Ｃの温度範囲に耐えることが
できる低熱伝導率材料、例えばステンレス鋼からなる。
ジ１７の双方に対して隙間なく嵌合され、その結果示差
走査熱量計セルハウジング１２に対する蒸発器１４の位
置が正確に制御される。蒸発器リング１６と蒸発器１４
間の直接的な物理的接触は、蒸発器１４の周りに間隔を
隔てて配置された４個の小さな接触領域においてなされ
る。３個、５個または６個の接触領域が用いられること
もできる。各接触領域は、蒸発器１４を心出しすると共
に支持するために垂直表面と水平表面とを有する。小さ
な接触領域は、直接的な物理的接触を介した熱伝達を低
減させることによって、蒸発器１４と蒸発器リング１６
間の熱の流れを制限する。同様に、蒸発器リング１６と
フランジ１７間の直接的な物理的接触部は６個の小さな
接触領域からなる。これらの接触領域の内の３個は、ハ
ウジングフランジ１７上に蒸発器リング１６を支持する
ために水平面内に位置し、残りの３個の接触領域は、蒸
発器リング１６をフランジ１７上で心出しするためにフ
ランジ１７の外径部回りに位置する。好ましくは蒸発器
リング１６は、示差走査熱量測定作業の温度範囲、例え
ば−７０°Ｃから３５０°Ｃの温度範囲に耐えることが
できる低熱伝導率材料、例えばステンレス鋼からなる。
【００１３】蒸発器１４と、蒸発器１４の支持装置と
は、アルミニウム製ハウジング１８によって包囲され
る。このアルミニウム製ハウジング１８は、その内側表
面上に電気抵抗ヒータ１９を有する。このヒータ１９は
ハウジング１８を周囲温度よりも高い一定の温度に維持
して、ハウジング１８の外面上に湿気が凝結しないよう
にする。
は、アルミニウム製ハウジング１８によって包囲され
る。このアルミニウム製ハウジング１８は、その内側表
面上に電気抵抗ヒータ１９を有する。このヒータ１９は
ハウジング１８を周囲温度よりも高い一定の温度に維持
して、ハウジング１８の外面上に湿気が凝結しないよう
にする。
【００１４】蒸発器１４とハウジング１８の頂部内面と
の間にスポンジゴム製リング２０が配置される。その結
果、冷却ヘッドが示差走査熱量計セル１１上に設置され
たとき、スポンジゴム製リング２０が圧縮されて蒸発器
１４を示差走査熱量計セル１１上の所定の位置に保持す
るようにする。冷却ヘッド組体が取り外されるとき、シ
リンダ２１が蒸発器リング１６を支持する。斯くして冷
却用付属設備は一つの組体として取り外されることがで
きる。ハウジング１８と、蒸発器１４、蒸発器リング１
６、シリンダ２１及びスポンジゴム製リング２０との間
の空間は、熱絶縁材、例えばアルミノケイ酸塩によって
充填されて、ハウジング１８から蒸発器１４への熱の流
れを制限するようにする。
の間にスポンジゴム製リング２０が配置される。その結
果、冷却ヘッドが示差走査熱量計セル１１上に設置され
たとき、スポンジゴム製リング２０が圧縮されて蒸発器
１４を示差走査熱量計セル１１上の所定の位置に保持す
るようにする。冷却ヘッド組体が取り外されるとき、シ
リンダ２１が蒸発器リング１６を支持する。斯くして冷
却用付属設備は一つの組体として取り外されることがで
きる。ハウジング１８と、蒸発器１４、蒸発器リング１
６、シリンダ２１及びスポンジゴム製リング２０との間
の空間は、熱絶縁材、例えばアルミノケイ酸塩によって
充填されて、ハウジング１８から蒸発器１４への熱の流
れを制限するようにする。
【００１５】この取り付け方法によれば、蒸発器１４と
示差走査熱量計セル１１との相対的位置関係が正確に維
持されると共に、直接的な物理的接触による熱伝達が最
小限に抑えられる。この構造によれば、ほとんどすべて
の熱伝達が、蒸発器１４と示差走査熱量計セル１１間の
空洞部２２内のガスを介してなされるということが確保
される。熱伝達が示差走査熱量計セルハウジング１２の
外側表面全体に亘って起こり、斯くして大きな領域に亘
っての低い熱伝達という要件に適合する。典型的には示
差走査熱量計セル１１は不活性ガス、例えば窒素の少量
の流れによって洗い流される。熱伝達ガス、典型的には
上述のようにヘリウム、窒素、又はヘリウムと窒素との
混合ガスが、チューブ２３を介して内部空洞部２２に供
給される。
示差走査熱量計セル１１との相対的位置関係が正確に維
持されると共に、直接的な物理的接触による熱伝達が最
小限に抑えられる。この構造によれば、ほとんどすべて
の熱伝達が、蒸発器１４と示差走査熱量計セル１１間の
空洞部２２内のガスを介してなされるということが確保
される。熱伝達が示差走査熱量計セルハウジング１２の
外側表面全体に亘って起こり、斯くして大きな領域に亘
っての低い熱伝達という要件に適合する。典型的には示
差走査熱量計セル１１は不活性ガス、例えば窒素の少量
の流れによって洗い流される。熱伝達ガス、典型的には
上述のようにヘリウム、窒素、又はヘリウムと窒素との
混合ガスが、チューブ２３を介して内部空洞部２２に供
給される。
【００１６】図３および図４は、蒸発器支持リング１６
の概略平面図および概略断面図である。蒸発器リング１
６の頂面内に空洞部を穴ぐり加工し、次いでこの穴ぐり
部の底面および側面の大半を除去して４個の小さな接触
領域３１のみが残されるようにすることにより、蒸発器
１４と接触する表面が形成される。接触領域３１は、元
の穴ぐり部の円筒表面の残された部分に相当する領域３
１ａと、元の穴ぐり部の平坦な底面の残された部分に相
当する領域３１ｂとからなる。蒸発器１４は、これら４
個の接触領域３１のみによって支持され且つ正確に位置
決めされる。蒸発器リング１６の反対側の側面（下面）
は穴ぐり部３２を有し、この穴ぐり部３２は示差走査熱
量計セルハウジング１２上のフランジ１７と係合する。
の概略平面図および概略断面図である。蒸発器リング１
６の頂面内に空洞部を穴ぐり加工し、次いでこの穴ぐり
部の底面および側面の大半を除去して４個の小さな接触
領域３１のみが残されるようにすることにより、蒸発器
１４と接触する表面が形成される。接触領域３１は、元
の穴ぐり部の円筒表面の残された部分に相当する領域３
１ａと、元の穴ぐり部の平坦な底面の残された部分に相
当する領域３１ｂとからなる。蒸発器１４は、これら４
個の接触領域３１のみによって支持され且つ正確に位置
決めされる。蒸発器リング１６の反対側の側面（下面）
は穴ぐり部３２を有し、この穴ぐり部３２は示差走査熱
量計セルハウジング１２上のフランジ１７と係合する。
【００１７】図５および図６に、示差走査熱量計セルハ
ウジング１２上に取り付けられるフランジ１７の形態を
示す。フランジ１７は内側穴部４１を有し、この内側穴
部４１はろう付けによって示差走査熱量計セルハウジン
グ１２に取り付けられる。フランジ１７の頂面のほとん
どすべてが機械加工によって除去され、その結果３個の
小さな矩形状の平坦な表面４２のみが残される。フラン
ジ１７の外径部もまた機械加工によって除去され、その
結果３個の小さな湾曲した表面４３のみが残される。こ
れらの表面４２および４３は、蒸発器リング１６の下面
内の穴ぐり部３２の底面および側面と夫々係合する。
ウジング１２上に取り付けられるフランジ１７の形態を
示す。フランジ１７は内側穴部４１を有し、この内側穴
部４１はろう付けによって示差走査熱量計セルハウジン
グ１２に取り付けられる。フランジ１７の頂面のほとん
どすべてが機械加工によって除去され、その結果３個の
小さな矩形状の平坦な表面４２のみが残される。フラン
ジ１７の外径部もまた機械加工によって除去され、その
結果３個の小さな湾曲した表面４３のみが残される。こ
れらの表面４２および４３は、蒸発器リング１６の下面
内の穴ぐり部３２の底面および側面と夫々係合する。
【００１８】本発明の基本的な目的は、密閉サイクル形
蒸気圧縮式冷却装置を使用するときに示差走査熱量測定
の作動を改良することにあるが、本発明はまた、他の種
類の冷却装置と共に使用されることもできる。例えば、
示差走査熱量計はしばしば、相転移によって熱を取り去
る消耗性の冷却剤（クーラント）、例えば液体窒素また
は他の液体冷凍剤を用いて冷却される。このような適用
分野では、密閉サイクル形冷却装置において冷媒が蒸発
器に送り込まれるのと同一の本法で液体冷凍剤が蒸発器
に送り込まれるが、相転移によって生成された蒸気は、
リサイクルされる代わりに、蒸発器を離れるときに環境
に放出される。この代わりに、厚肉壁付きシリンダ１４
が、蒸発器としてではなく熱交換器として使用されるこ
とができる。この場合、厚肉壁付きシリンダ１４は図２
に示す構造と同一の構造を有するが、蒸気冷却剤の代わ
りに液体冷却剤が冷却のためにポンプ式に送り戻され
る。この代わりに、冷たい蒸気で煮沸された液体窒素が
熱交換器を通過せしめられて、より温かい周囲部から熱
を吸収することによって示差走査熱量計を冷却するよう
にすることができる。このように本発明は、液相冷却剤
または気相冷却剤からの単一相熱伝達によって示差走査
熱量計を冷却するのに用いられることができる。
蒸気圧縮式冷却装置を使用するときに示差走査熱量測定
の作動を改良することにあるが、本発明はまた、他の種
類の冷却装置と共に使用されることもできる。例えば、
示差走査熱量計はしばしば、相転移によって熱を取り去
る消耗性の冷却剤（クーラント）、例えば液体窒素また
は他の液体冷凍剤を用いて冷却される。このような適用
分野では、密閉サイクル形冷却装置において冷媒が蒸発
器に送り込まれるのと同一の本法で液体冷凍剤が蒸発器
に送り込まれるが、相転移によって生成された蒸気は、
リサイクルされる代わりに、蒸発器を離れるときに環境
に放出される。この代わりに、厚肉壁付きシリンダ１４
が、蒸発器としてではなく熱交換器として使用されるこ
とができる。この場合、厚肉壁付きシリンダ１４は図２
に示す構造と同一の構造を有するが、蒸気冷却剤の代わ
りに液体冷却剤が冷却のためにポンプ式に送り戻され
る。この代わりに、冷たい蒸気で煮沸された液体窒素が
熱交換器を通過せしめられて、より温かい周囲部から熱
を吸収することによって示差走査熱量計を冷却するよう
にすることができる。このように本発明は、液相冷却剤
または気相冷却剤からの単一相熱伝達によって示差走査
熱量計を冷却するのに用いられることができる。
【００１９】本明細書中で用いる『最小限の接触支持構
造』とは、支持構造が支持する部材への直接的な物理的
接触が、その部材を支持しかつ位置決めするために必要
とされる最小限の直接的な物理的接触にまで低減された
支持構造のことである。本明細書中で用いる『熱交換
器』は、蒸発器と、冷却剤が相転移を起こさない熱交換
器とを含む。
造』とは、支持構造が支持する部材への直接的な物理的
接触が、その部材を支持しかつ位置決めするために必要
とされる最小限の直接的な物理的接触にまで低減された
支持構造のことである。本明細書中で用いる『熱交換
器』は、蒸発器と、冷却剤が相転移を起こさない熱交換
器とを含む。
【００２０】上述の本発明の実施例は図示および説明の
ために示されたものであって、本発明は上述の実施例に
限定されない。上述の実施例に関する多くの変形例およ
び修正例が、これまでの開示内容から当業者には明らか
である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された
内容、及びそれらの均等物によってのみ規定されるべき
である。
ために示されたものであって、本発明は上述の実施例に
限定されない。上述の実施例に関する多くの変形例およ
び修正例が、これまでの開示内容から当業者には明らか
である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された
内容、及びそれらの均等物によってのみ規定されるべき
である。
【図１】従来技術の機械式冷却付属設備の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の概略図である。
【図３】蒸発器支持リングの概略平面図である。
【図４】図３の４−４線に沿ってみた、蒸発器支持リン
グの概略断面図である。
グの概略断面図である。
【図５】示差走査熱量計セルハウジング上に取り付けら
れるフランジの概略平面図である。
れるフランジの概略平面図である。
【図６】図５の６−６線に沿ってみた、示差走査熱量計
セルハウジング上に取り付けられるフランジの概略断面
図である。
セルハウジング上に取り付けられるフランジの概略断面
図である。
１１…示差走査熱量計セル １２…ハウジング（示差走査熱量計セルハウジング） １４…蒸発器 １５…空洞部 １６…蒸発器リング １７…フランジ １８…ハウジング １９…電気抵抗ヒータ ２０…スポンジゴム製リング ２２…空洞部 ３１…接触領域 ４２…平坦な表面 ４３…湾曲した表面
Claims (36)
- 【請求項１】 示差走査熱量計セル用の冷却ヘッドであ
って、 （ａ）厚肉壁付きシリンダを備えた蒸発器を具備し、該
シリンダは第１の環状空洞部を有し、 （ｂ）更に、最小限の接触構造によって該蒸発器を支持
しかつ位置決めする蒸発器リングを具備し、 （ｃ）更に、内側穴部を有するフランジを具備し、該内
側穴部が上記示差走査熱量計セルに取り付けられ、かつ
該フランジが最小限の接触構造によって上記蒸発器リン
グと係合し、 （ｄ）更に、上記第１環状空洞部内に液体冷媒を導入す
るための手段と、該第１環状空洞部から気化した冷媒を
取り除くための手段とを具備する、示差走査熱量計セル
用の冷却ヘッド。 - 【請求項２】 上記示差走査熱量計セルが外径を有し、
上記厚肉壁付きシリンダの内径が、該示差走査熱量計セ
ルの該外径よりも大きいように選択され、蒸発器が示差
走査熱量計セルの周りに取り付けられたときに該示差走
査熱量計セルの外側表面と該蒸発器の内側表面との間に
第２の空洞部が形成されるようにした、請求項１に記載
の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項３】 上記第２空洞部内に熱伝達ガスを導入す
るための手段を更に具備する、請求項２に記載の示差走
査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項４】 第２空洞部内に熱伝達ガスを導入するた
めの上記手段が、二つ以上のガスの組成物からなる熱伝
達ガスを導入するための手段を備える、請求項３に記載
の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項５】 上記蒸発器リングが上記蒸発器に隙間な
く嵌合されると共に上記フランジが該蒸発器リングに隙
間なく嵌合される、請求項２に記載の示差走査熱量計セ
ル用の冷却ヘッド。 - 【請求項６】 上記第２空洞部の外径が該第２空洞部の
内径よりも０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）
から１．５２ミリメートル（０．０６０インチ）だけ大
きい、請求項２に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘ
ッド。 - 【請求項７】 上記蒸発器リングと上記蒸発器間の上記
最小限の接触構造が３個から６個の接触領域からなる、
請求項１に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項８】 上記フランジが、該フランジの頂面上の
３個の領域と該フランジの外径部上の３個の領域とにお
いて上記蒸発器リングと係合する、請求項１に記載の示
差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項９】 上記蒸発器を包囲する外側ハウジングを
更に具備し、該蒸発器の外側表面と該外側ハウジングと
の間の空間が絶縁材料によってほぼ充填される、請求項
１に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項１０】 上記外側ハウジングの内側表面に取り
付けられた電気抵抗ヒータを更に具備する、請求項９に
記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項１１】 示差走査熱量計であって、 （ａ）外側表面を有する示差走査熱量計セルを具備し、 （ｂ）更に、厚肉壁付きシリンダを備えた蒸発器を具備
し、該厚肉壁付きシリンダは第１の環状空洞部を有し、
かつ該厚肉壁付きシリンダは内側表面を有し、 （ｃ）更に、最小限の接触構造によって該蒸発器を支持
しかつ位置決めする蒸発器リングを具備し、 （ｄ）更に、上記示差走査熱量計に取り付けられたフラ
ンジを具備し、該フランジは最小限の接触構造によって
上記蒸発器リングと係合し、 （ｅ）更に、上記第１環状空洞部内に液体冷媒を導入す
るための手段と、該第１環状空洞部から気化した冷媒を
取り除くための手段とを具備し、 該蒸発器が該示差走査熱量計セルを包囲して、該示差走
査熱量計セルの外側表面と該蒸発器の内側表面との間に
第２の空洞部が形成されるようにした、示差走査熱量
計。 - 【請求項１２】 上記第２空洞部内に熱伝達ガスを導入
するための手段を更に具備する、請求項１１に記載の示
差走査熱量計。 - 【請求項１３】 第２空洞部内に熱伝達ガスを導入する
ための上記手段が、熱伝達ガスとして窒素とヘリウムと
の混合物を導入するための手段を備える、請求項１２に
記載の示差走査熱量計。 - 【請求項１４】 上記第２空洞部が０．５１ミリメート
ル（０．０２０インチ）から１．５２ミリメートル
（０．０６０インチ）の幅を有する、請求項１１に記載
の示差走査熱量計。 - 【請求項１５】 上記蒸発器を包囲する外側ハウジング
を更に具備し、該蒸発器の外側表面と該外側ハウジング
との間の空間が絶縁材料を内包する、請求項１１に記載
の示差走査熱量計。 - 【請求項１６】 上記外側ハウジングの内側表面に取り
付けられた電気抵抗ヒータを更に具備する、請求項１５
に記載の示差走査熱量計。 - 【請求項１７】 上記蒸発器と、上記外側ハウジングの
頂部の内面との間に配置されたスポンジゴム製リングを
更に具備する、請求項１５に記載の示差走査熱量計。 - 【請求項１８】 上記蒸発器リングと上記蒸発器間の上
記最小限の接触構造が３個から６個の領域からなる、請
求項１１に記載の示差走査熱量計。 - 【請求項１９】 上記フランジと上記蒸発器リング間の
上記最小限の接触構造が、該フランジの頂面上の３個の
領域と該フランジの外径部上の３個の領域とからなる、
請求項１１に記載の示差走査熱量計。 - 【請求項２０】 示差走査熱量計セルの冷却方法であっ
て、 （ａ）冷却ヘッドを設ける段階を具備し、該冷却ヘッド
は、厚肉壁付きシリンダを有する蒸発器を備え、該シリ
ンダは第１の環状空洞部を有し、該冷却ヘッドは更に、
該蒸発器を支持しかつ位置決めする蒸発器リングを備
え、更に、最小限の接触構造によって該蒸発器リングと
係合するように上記示差走査熱量計セルに取り付けられ
たフランジを設ける段階を具備し、 （ｂ）更に、該示差走査熱量計セル上に上記冷却ヘッド
を設置すると共に上記蒸発器リングを上記フランジと係
合させることによって、該示差走査熱量計セルの外側表
面と該厚肉壁付きシリンダの内側表面との間に第２の空
洞部を形成する段階を具備し、 （ｃ）更に、該第２空洞部内に熱伝達ガスを導入すると
共に該第１環状空洞部内に液体冷媒を導入する段階を具
備し、第１環状空洞部内での液体冷媒の蒸発作用が該蒸
発器を冷却するようにすると共に示差走査熱量計から蒸
発器に熱伝達ガスによって熱が伝達されるようにし、 （ｄ）更に、該第１環状空洞部から気化した冷媒を取り
除く段階と、該気化した冷媒を凝縮させる段階とを具備
する、示差走査熱量計セルの冷却方法。 - 【請求項２１】 上記熱伝達ガスが二つのガスの混合物
からなり、第１のガスが第２のガスよりもかなり高い熱
伝導率を有する、請求項２０に記載の示差走査熱量計セ
ルの冷却方法。 - 【請求項２２】 上記第１ガスがヘリウムである、請求
項２１に記載の示差走査熱量計セルの冷却方法。 - 【請求項２３】 上記第２ガスが窒素である、請求項２
２に記載の示差走査熱量計セルの冷却方法。 - 【請求項２４】 主として上記第１ガスを含む組成の熱
伝達ガスを用いて上記示差走査熱量計セルを第１の温度
まで冷却する段階を更に具備する、請求項２１に記載の
示差走査熱量計セルの冷却方法。 - 【請求項２５】 大きな比率の上記第２ガスを含む熱伝
達ガスを用いて上記示差走査熱量計セルを上記第１温度
から加熱する段階を更に具備する、請求項２４に記載の
示差走査熱量計セルの冷却方法。 - 【請求項２６】 低雑音熱流信号が望まれる温度領域に
おいて熱伝達ガス中の第２ガスの比率を増大させる段階
を更に具備する、請求項２５に記載の示差走査熱量計セ
ルの冷却方法。 - 【請求項２７】 示差走査熱量計セル用の冷却ヘッドで
あって、 （ａ）厚肉壁付きシリンダを備えた熱交換器を具備し、
該シリンダは少なくとも一つの冷却用空洞部を有し、 （ｂ）更に、最小限の接触構造によって該熱交換器を支
持しかつ位置決めする熱交換器支持リングを具備し、 （ｃ）更に、内側穴部を有するフランジを具備し、該内
側穴部が上記示差走査熱量計セルに取り付けられ、かつ
該フランジが最小限の接触構造によって上記熱交換器支
持リングと係合し、 （ｄ）更に、上記少なくとも一つの冷却用空洞部を通る
ように冷媒を流すための手段を具備する、示差走査熱量
計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項２８】 上記示差走査熱量計セルが外径を有
し、上記厚肉壁付きシリンダの内径が、該示差走査熱量
計セルの該外径よりも大きいように選択され、熱交換器
が示差走査熱量計セルの周りに取り付けられたときに該
示差走査熱量計セルの外側表面と該熱交換器の内側表面
との間に熱伝達用空洞部が形成されるようにした、請求
項２７に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項２９】 上記熱伝達用空洞部内に熱伝達ガスを
導入するための手段を更に具備する、請求項２８に記載
の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項３０】 熱伝達用空洞部内に熱伝達ガスを導入
するための上記手段が、二つ以上のガスの組成物からな
る熱伝達ガスを導入するための手段を備える、請求項２
９に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項３１】 上記熱交換器支持リングが上記熱交換
器に隙間なく嵌合されると共に上記フランジが該熱交換
器支持リングに隙間なく嵌合される、請求項２８に記載
の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項３２】 上記熱伝達用空洞部の外径が該熱伝達
用空洞部の内径よりも０．５１ミリメートル（０．０２
０インチ）から１．５２ミリメートル（０．０６０イン
チ）だけ大きい、請求項２８に記載の示差走査熱量計セ
ル用の冷却ヘッド。 - 【請求項３３】 上記熱交換器支持リングと上記熱交換
器間の上記最小限の接触構造が３個から６個の接触領域
からなる、請求項２７に記載の示差走査熱量計セル用の
冷却ヘッド。 - 【請求項３４】 上記フランジが、該フランジの頂面上
の３個の領域と該フランジの外径部上の３個の領域とに
おいて上記熱交換器支持リングと係合する、請求項２７
に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。 - 【請求項３５】 上記熱交換器を包囲する外側ハウジン
グを更に具備し、該熱交換器の外側表面と該外側ハウジ
ングとの間の空間が絶縁材料によってほぼ充填される、
請求項２７に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッ
ド。 - 【請求項３６】 上記外側ハウジングの内側表面に取り
付けられた電気抵抗ヒータを更に具備する、請求項３５
に記載の示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US309769 | 1989-02-10 | ||
| US08/309,769 US5484204A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Mechanical cooling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105852A true JPH08105852A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=23199613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7237169A Pending JPH08105852A (ja) | 1994-09-21 | 1995-09-14 | 示差走査熱量計、示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド、及び示差走査熱量計セルの冷却方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5484204A (ja) |
| EP (1) | EP0703448B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08105852A (ja) |
| CA (1) | CA2158520A1 (ja) |
| DE (1) | DE69524016T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100220764A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Shinya Nishimura | Differential scanning calorimeter |
| KR20180085703A (ko) * | 2017-01-19 | 2018-07-27 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 에너지 검출기 코어 보호장치와 액정화면 광배향 장비 분석모듈 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0884585A3 (de) * | 1997-06-06 | 1999-12-29 | Netzsch Gerätebau GmbH | Vorrichtung zur Differential-Scanning-Kalorimetrie |
| US5941090A (en) * | 1998-04-03 | 1999-08-24 | Sony Corporation Of Japan | Thermal jacket for pressurized containers |
| DE69811890T2 (de) * | 1998-10-01 | 2003-11-06 | Mettler-Toledo Gmbh, Greifensee | Einzellenkalorimeter |
| JP2987459B1 (ja) * | 1998-12-11 | 1999-12-06 | 工業技術院長 | 温度定点るつぼ、温度定点装置及び温度計校正方法 |
| US6523998B1 (en) * | 2001-01-26 | 2003-02-25 | Ta Instruments, Inc. | Thermal analysis assembly with distributed resistance and integral flange for mounting various cooling devices |
| JP4011531B2 (ja) * | 2003-09-04 | 2007-11-21 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 冷却機構を備えた熱分析装置 |
| GB2462955B (en) * | 2007-06-06 | 2011-10-12 | Waters Investments Ltd | Infrared heated differential scanning calorimeter |
| US8087821B2 (en) * | 2007-06-06 | 2012-01-03 | Waters Technologies Corporation | Infrared heated differential scanning calorimeter |
| US10188098B2 (en) * | 2009-05-12 | 2019-01-29 | Reflect Scientific Inc. | Extremely fast freezing, low-temperature blast freezer |
| US9678025B1 (en) * | 2009-06-12 | 2017-06-13 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Guarded flat plate cryogenic test apparatus and calorimeter |
| US10656109B1 (en) | 2009-06-12 | 2020-05-19 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Cup cryostat thermal conductivity analyzer |
| DE102010050973B4 (de) | 2010-11-10 | 2019-01-24 | Thermo Electron (Karlsruhe) Gmbh | Rheometer oder Viskosimeter |
| CN103196945B (zh) * | 2013-03-18 | 2014-12-17 | 哈尔滨工程大学 | 可实现自然循环与强迫循环耦合的冷凝换热实验装置 |
| CN109164127B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-12-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种用于热分析仪器的冷却器 |
| CN113466286B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-04-14 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | 模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2391876A (en) * | 1942-06-05 | 1946-01-01 | Glascote Products Inc | Material treating tank |
| GB865073A (en) * | 1961-05-05 | 1961-04-12 | Ferenc Paulik | Apparatus for simultaneously carrying out thermogravimetric, differential-thermal and derivative-thermogravimetric analysis |
| FR1401221A (fr) * | 1964-01-28 | 1965-06-04 | Diffusion D App De Mesure Et D | Perfectionnements aux calorimètres à flux thermique |
| US3456490A (en) * | 1967-04-21 | 1969-07-22 | Tracor | Differential thermal analysis |
| DE2704871C3 (de) * | 1977-02-05 | 1981-03-26 | Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 88662 Überlingen | Verfahren zu Differenzthermoanalyse |
| SU947655A1 (ru) * | 1980-06-16 | 1982-07-30 | Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР | Дифференциальный сканирующий микрокалориметр |
| SU1054689A1 (ru) * | 1981-10-28 | 1983-11-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения | Дифференциальный микрокалориметр |
| JPH0765974B2 (ja) * | 1988-10-26 | 1995-07-19 | セイコー電子工業株式会社 | 熱分析装置の加熱炉部冷却装置 |
| JP2995207B2 (ja) * | 1990-11-02 | 1999-12-27 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 熱分析装置 |
| US5098196A (en) * | 1991-01-04 | 1992-03-24 | The Perkin-Elmer Corporation | Circuit for heating and sensing with a single element |
| CA2089392A1 (en) * | 1991-05-29 | 1992-11-30 | Chi Li | Method and apparatus for simultaneous differential scanning calorimetry and microdielectrometry |
| US5439291C1 (en) * | 1992-03-02 | 2002-04-16 | Ta Instr Inc | Method and apparatus for ac differential thermal analysis |
| US5211477A (en) * | 1992-05-29 | 1993-05-18 | Ford Motor Company | Method and apparatus for simultaneous differential scanning calorimetry and microdielectrometry |
| GB9218260D0 (en) * | 1992-08-27 | 1992-10-14 | Nicholas Paul | Differential scanning calorimeter |
-
1994
- 1994-09-21 US US08/309,769 patent/US5484204A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-09-11 DE DE69524016T patent/DE69524016T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-11 EP EP95306330A patent/EP0703448B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-14 JP JP7237169A patent/JPH08105852A/ja active Pending
- 1995-09-18 CA CA002158520A patent/CA2158520A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100220764A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Shinya Nishimura | Differential scanning calorimeter |
| US8342744B2 (en) * | 2009-02-20 | 2013-01-01 | Sii Nanotechnology Inc. | Differential scanning calorimeter |
| KR20180085703A (ko) * | 2017-01-19 | 2018-07-27 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 에너지 검출기 코어 보호장치와 액정화면 광배향 장비 분석모듈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69524016D1 (de) | 2002-01-03 |
| EP0703448B1 (en) | 2001-11-21 |
| CA2158520A1 (en) | 1996-03-22 |
| EP0703448A1 (en) | 1996-03-27 |
| US5484204A (en) | 1996-01-16 |
| DE69524016T2 (de) | 2002-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08105852A (ja) | 示差走査熱量計、示差走査熱量計セル用の冷却ヘッド、及び示差走査熱量計セルの冷却方法 | |
| JP3265139B2 (ja) | 極低温装置 | |
| AU768209B2 (en) | Superconductor rotor cooling system | |
| US20080304540A1 (en) | System and method for thermal analysis using variable thermal resistance | |
| US4827736A (en) | Cryogenic refrigeration system for cooling a specimen | |
| US4546613A (en) | Cryopump with rapid cooldown and increased pressure | |
| JPH0332710B2 (ja) | ||
| JP2000137031A (ja) | 試料冷却装置 | |
| JP2023138763A (ja) | 低温熱伝導率測定装置 | |
| CN104034076B (zh) | 超低温冷却装置 | |
| JP3096969B2 (ja) | 理化学機器冷却用液化ガスの再液化装置 | |
| JP3285751B2 (ja) | 磁気冷凍機 | |
| GB2547720A (en) | Thermal shield | |
| US3902330A (en) | Vacuum pump | |
| Freund et al. | Design and flight performance of a space borne 3He refrigerator for the infrared telescope in space | |
| GB2478879A (en) | Thermal analysis using variable thermal resistance | |
| JP2977809B1 (ja) | 冷凍装置 | |
| JP2582377B2 (ja) | 低温物性測定装置 | |
| JP2949003B2 (ja) | 極低温装置 | |
| JPH0242721A (ja) | ドライエッチング装置 | |
| JP3601946B2 (ja) | 理化学機器冷却用液化ガスの再液化装置 | |
| JPH03221770A (ja) | 冷却装置 | |
| JPH0582045B2 (ja) | ||
| JP2001066354A (ja) | 超電導量子干渉デバイス格納用極低温容器 | |
| JP3281740B2 (ja) | 冷凍装置 |