JPH09126703A - 精密定温度定盤 - Google Patents

精密定温度定盤

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JPH09126703A
JPH09126703A JP30519395A JP30519395A JPH09126703A JP H09126703 A JPH09126703 A JP H09126703A JP 30519395 A JP30519395 A JP 30519395A JP 30519395 A JP30519395 A JP 30519395A JP H09126703 A JPH09126703 A JP H09126703A
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JP
Japan
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temperature
plate
metal plate
constant temperature
stone plate
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Pending
Application number
JP30519395A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Tanaka
中 啓 一 田
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NARUKO DENKI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
NARUKO DENKI SEISAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は寸法計測精度を高めるため小型、
安価、短時間で機器用加工部材を定温度にするための精
密定温度定盤の表面が被測定物との擦れあいで摩耗して
密着性が損なわれ、測定精度に差が生じることを防止
し、長期に渡って精密測定ができる精密定温度定盤を提
供することを目的としている。 【解決手段】 下面にサ−モモジュ−ル2Bを内蔵する
電子ク−ラ2を密着させた金属板3の上に熱伝導材4を
介して石板5を配設し、石板5と金属板3の側周面、金
属板3の下面に断熱材6を被着した精密定温度定盤1。
温度センサ9を石板5下部に埋設し、温度センサ9と電
子ク−ラ2は温度調節器8に電気的接続をし、温度調節
器8で電子ク−ラ−2の冷却温度を制御して石板5を定
温度に保持させ、石板5上に載置した金属加工物を定温
度に冷却させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は精密定温度定盤に
係り、特に精密機器加工部材を一定の温度に短時間で設
定して、寸法測定精度を高めることができ、平滑高硬度
で耐摩耗性並びに精度にすぐれた精密定温度定盤に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に精密機器用の部材加工をするに当
って、その精度を測定する測定時の温度を例えば20°
Cにおける、というように指定する。これは温度測定を
する場所の温度の差によって、当該部材が熱影響を受け
て寸法誤差を生じさせるためである。そのため、高精度
を要求される場合、被測定物が加工熱、室温度などによ
って指定された測定温度より高・低がある場合には、被
測定物を指定温度に一致させてから測定しなければなら
ない。従って、空調設備によって、指定温度と一致させ
た恒温室内に被測定物を一定時間安置して被測定物を指
定温度に一致させてから測定をしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記空調設備を伴う恒
温室は、その設備に多額の投資を要するため中小企業で
は設置できないという難点がある。また、恒温室内に被
測定物を置いて設定温度を一致させるには一昼夜以上の
時間が必要なので、時間のロスが生じ、加えて長時間空
調設備を稼働させなければならないので、エネルギ−消
費が多大となり稼働コストが多くかかるという難点があ
った。これらの実情に鑑みて実開平7ー38901号が
開示されているが、金属板は上に被測定物を載置して測
定することから、摩耗により平滑性が損なわれ、密着性
が損なわれることから、測定精度に差が生じることにな
り超精密さを要求される物においては問題が生じた。ま
た金属板は熱伝導性に優れているから外的熱影響を受け
やすく、例えば夏期に冷却する場合に外気温の影響がな
いように温度管理に困難が伴なった。この発明はそれら
の実情に鑑み平滑さ、耐摩耗性、精密さを長期にわたっ
て保持でき、短時間で被測定物を一定の温度に設定する
ことのできる精密定温度定盤を提供することを目的とし
て開発されたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決し目的を達成するために次のような手段を講じた。す
なわち、サ−モモジュ−ルを内蔵した電子ク−ラを下面
に密接固定した金属板の上面に熱伝導材を介して石板を
密着配設し、該石板の周面、金属板の周面と電子ク−ラ
を除いた下面に断熱材を被着し、電子ク−ラの出力温度
により石板を一定温度に維持させる精密定温度定盤、か
ら構成されている。前記電子ク−ラは電流の切り替えに
よって保冷.保温ができる。前記熱伝導材は石板と金属
板との間の熱伝導性を良好にするためのもので、蒸発、
凍結等の起らないグリス状のものに金属粉末などの熱伝
導性の高い物質等を混合したものが使用される。前記石
板は天然石.人工石に限らず、セラミックス、ガラスも
含まれる。当然に密度が緻密な熱伝導性の高い素材が選
択される。また前記石板には着脱自在の被覆材を被着す
ることができる。
【0005】付属部材として、石板の中に温度センサが
埋設される。これに温度調節器を電気的に接続させる。
上記のように構成されたこの発明は次のような作用を有
している。電子ク−ラを稼働させると、サ−モモジュ−
ルが放熱作用をして金属板の熱を奪うため、金属板は冷
却される。冷却された金属板が上部の石板の熱を奪うた
め、石板は冷却される。石板と金属板は密接していても
熱伝導性は悪いが、熱伝導材が石板と金属板の密着性を
高め、効率のよい熱交換が保障される。石板は硬度が高
いので、耐摩耗性に優れており、平滑面が長期にわたっ
て保障され、高精度が維持される。石材は金属に比して
熱伝導率が低いので一定温度にするまでは金属より時間
がかかるが、一定温度に達してしまえば、冷めにくいの
で温度管理がしやすい。前記断熱材は石板に対する外温
の影響を防ぐとともに放熱を防止する。温度センサが石
板の温度を計測して計測値を温度調節器に電機信号とし
て送り、設定温度と温度センサの検知温度が一致すれ
ば、自動的に冷却を停止し、また温度が上昇すれば自動
的に冷却稼働をさせる。また冬期等で設定温度より室
温、石板、被測定物の温度が低い場合には加熱してやら
なければならず、この場合はサ−モモジュ−ルの電流切
換によって冷却作用と加熱作用を逆転させて、石板を加
熱して被測定物の温度を設定温度まで上昇させる。これ
により石板上に被冷却物(金属加工物)を載置しておけ
ば、被冷却物は設定温度(例えば20°C)に冷却され
或いは加熱される。従って、この定温度における加工物
の寸法を定めれば寸法誤差が生じない。
【0006】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態例を図面に
基づいて説明する。図1は精密定温度定盤1の正面図、
図2は平面図である。精密定温度定盤1は、下面に電子
ク−ラ2…を密着配設した金属板(例えば銅,アルミニ
ウム,鉄)3の上面に熱伝導材4を介在して平坦な石板
5が密着され、該石板5.金属板3の側周面並びに金属
板3の下面に断熱材6が装着されている。前記電子ク−
ラ2…は、金属から成る冷却板2Aに電子冷却素子から
成るサ−モモジュ−ル2Bの冷却面を接合させ、その放
熱面に放熱フィン2Cを接合させ、フィン2Cに放熱フ
ァン2Dを配設一体としたものでネジ2E、2Eによっ
て金属板3に密接固定されている。電子ク−ラ2…の個
数は図2では4個が等間隔に配設されているが、石板5
の面積により適宜増減される。前記電子ク−ラ2…はコ
ード7を介して温度調節器8に電気的に接続されてい
る。該温度調節器8は外部に入力部8A.8A…とデジ
タル表示部8Bとが配設されており、入力部8Aの人手
操作により表示部8Bに表示される設定温度を見ながら
例えば20°Cに温度設定をする。内部にはサ−モモジ
ュ−ルを設定温度にするよう電力出力をするコネクタを
内蔵し、また、後記する温度センサ9からの検温値入力
に従って、電力出力を調節する機能を有している。上記
の構成において、温度調節器8の入力部8Aを操作して
定温20°Cに設定をすると、表示部8Bにデジタルで
20の数値が表示され、また現在の温度センサ9におけ
る検知温度が表示される。前記金属板2は例えば一辺4
0cmの四方形、厚さ約5mmの銅製で、上面は精密平
滑に仕上げられている。前記石板5は例えば一辺40c
mの四方形、厚さは20mm〜30mmの平滑な板で、
上面は精密平滑に仕上げられたすり合せ定盤(Surf
ace Plate)に形成されている。該石板5の材
質は石の場合、御影石が適している。例えば南アフリカ
産ベルファーストブラックの場合、比重2.86、吸水
率0.21%、圧縮強度2848kg/cm2、曲げ強
度201.0kg/cm2、硬度104Hs、熱伝導率
2.09Kcal/mh°C、線膨張係数7.89x1
0/°Cで、日本の稲田御影石の圧縮強度1435kg
/cm2より遥かにすぐれている。熱伝導率だけを見る
と韓国産のコーリアンイナダは熱伝導率2.83Kca
l/mh°Cとすぐれているが、圧縮強度1373kg
/cm2、曲げ強度124.0kg/cm2、の点で劣
る。またインド産インデアンブラックは熱伝導率2.2
3Kcal/mh°C、曲げ強度304.0kg/cm
2、とすぐれており、ただ圧縮強度が1938kg/c
2と低い。人造石、セラミックス、ガラス等でこれら
の物性に勝る物があれば利用することができる。ちなみ
に鋳鉄は熱伝導率41.4Kcal/mh°C以上、圧
縮強度7000kg/cm2以上であるが、線膨張係数
は11.5x10/°C以上で熱に不安定、硬度は26
〜33Hsで御影石の3分の1以下なので、摩耗しやす
いことが判る。前記石板5は金属板2の上面に密接配置
するものであるが、各密接面が平滑であっても石板5は
金属板2とでは熱収縮率が異なるため密接性の保持が困
難であり、その結果熱交換に差が生じる恐れがあるた
め、石板5と金属板2との間に熱伝導材4が介在され
る。該熱伝導材4は凍結、蒸発がなく、金属並びに石を
腐食させない物で、石板5と金属板2との間の間隙を完
全になくして熱交換性に優れているものであれば何でも
よい。例えばグリースに金属微粉末を混合して熱伝導性
を高めたものなどが使用される。前記断熱材6は熱の拡
散を防止し、また外熱の影響が防止できるものであれ
ば、何でもよい。当然に耐熱性、耐汚染性、形状保持性
がのぞまれ、単材でなく複合材でもよい。例えばプラス
チックの枠の内面に中空材を張りその内面にガラス繊維
を層状に配したものなどである。また石板5の下面に
は、検温したい位置に穴状の検温部5A…を形成して温
度センサ9(例えばビ−ト型サ−ミスタ)が内装されて
いる。該温度センサ9は前記温度調節器8にコード7を
介して電気的に接続されていて、温度調節器8は外部に
入力部8A.8A…とデジタル表示部8Bとが配設され
ており、入力部8Aの人手操作により表示部8Bに表示
される設定温度を見ながら例えば20°Cに温度設定を
する。内部にはサ−モモジュ−ルを設定温度にするよう
電力出力をするコネクタを内蔵し、また、温度センサ9
からの検温値入力に従って、電力出力を調節する機能を
有している。なお前記検温部5Aと温度センサ9との間
の間隙を無くすために前記熱伝導材4を配設することが
できる。なお図中符号10は下部四隅に配設した脚体で
ある。
【0007】上記の構成において、温度調節器8の入力
部8Aを操作して定温20°Cに設定をすると、表示部
8Bにデジタルで20の数値が表示され、また現在の温
度センサ9における検知温度が表示される。次に、サ−
モモジュ−ル2Bが電子作用を開始し、冷却部を冷温に
し、放熱部から放熱し始める。放熱された熱は熱フィン
2Cに熱伝導され、放熱ファン2Dの回転によって効率
よく放熱される。サ−モモジュ−ル2Bによって冷却板
2Aが冷却されると金属板3の熱がこれに奪われて金属
板3は次第に冷却され、熱伝導により上の石板5も次第
に冷却され、経時的に石板5が冷却されて20°Cに至
ると、温度センサ9が検温して検温値を温度調節器8に
入力するため、すなわち温度センサ9がサ−ミスタであ
れば、温度変化に伴う電圧変化値を温度調節器8に入力
するため、設定温度20°Cの検温入力があれば、温度
調節器8は自動的に冷却を停止させる。この場合、石板
5の一辺の温度センサ9の1っがまだ20°Cの検温値
入力信号を送らなかった場合は、これと連繋関係にある
電子ク−ラ2は冷却稼働を停止しないように、個別制御
をすることができる。すなわち、精密定温度定盤1を置
いた位置関係によって、精密定温度定盤1面上の温度差
がある場合は、盤面が平均温度になるように制御される
ものである。特に定温設定は20°C±1度を要求さ
れ、精密用には0.5°Cの差まで要求されるので、盤
面上の部分差は0.1°Cの差まで厳密さを求めたもの
である。従って、石板5上面に被冷却物としての機器用
加工物を載置しておけば、小型の物で20分前後で20
°Cの定温に冷却させることができ、石板5が定盤(S
urface Plate)であれば平坦面測定がその
場でできるし、寸法計測をすることができる。またブロ
ックゲ−ジやマイクロメ−タ等の規正もできる。このよ
うにこの発明においては、小型で安価な精密定温度定盤
なので、中小企業においても容易に購入することがで
き、短時間で正確な加工物定温計測をすることができ
る。
【0008】なおこの発明においては前記実施例に限定
されるものではない。例えば、電子ク−ラ2を金属板3
に埋込式にすることができ、温度調節器を架台と一体形
に組込むことができる。また石板を囲むようにシート状
の防熱被覆材を着脱自在に配設することができる。運搬
しやすいように、脚体下にキャスタを配設できることは
当然である。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は次のよ
うなすぐれた効果を有している。
【0010】A.上面が石板であるため、長年の使用に
も摩耗が少なく、熱変形が生じず、熱伝導性が低いこと
から表面全域の温度変化が少なく、高精度を長期にわた
って保持することができる効果がある。また小型安価で
あり短時間で被冷却物を正確に定温度にすることができ
るため、中小企業でも容易に購入することができ、加工
物の加工精度を高めることができる。
【0011】B.寸法精度の誤差によって納品加工物の
キャンセルによる損害は発注者、受注者ともに大きい
が、本品の使用によって頻度多く定温度測定が可能にな
り品質向上に効果がある。
【0012】C.消費電力は極めて小さく、しかも短時
間稼働で目的を達成できるので、保全管理コストが少な
くて加工コストの負担にならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】精密定温度定盤の正面図である。
【図2】精密定温度定盤の平面図である。
【符号の説明】
1 精密定温度定盤 2 電子ク−ラ 2A 冷却板 2B サ−モモジュ−ル 2C 放熱フィン 2D 放熱ファン 2E ネジ 3 金属板 4 熱伝導材 5 石板 5A 検温部 3 架台 6 断熱材 7 コ−ド 8 温度調節器 8A 入力部 8B 表示部 9 温度センサ 10 脚体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サ−モモジュ−ルを内蔵した電子ク−ラ
    を下面に密接固定した金属板の上面に熱伝導材を介して
    石板を密着配設し、該石板と金属板の周面、並びに金属
    板の電子ク−ラ部分を除いた下面に断熱材を被着し、電
    子ク−ラの出力温度により石板を一定温度に維持させる
    ことを特徴とする精密定温度定盤。
  2. 【請求項2】 前記石板はセラミックスからなることを
    特徴とする請求項1記載の精密定温度定盤。
  3. 【請求項3】 前記石板には着脱自在のシート状被覆材
    を被着することを特徴とする請求項1記載の精密定温度
    定盤。
JP30519395A 1995-10-31 1995-10-31 精密定温度定盤 Pending JPH09126703A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033052A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Tokyo Seimitsu Co Ltd 石材定盤を備える装置及び座標測定機
WO2019194139A1 (ja) * 2018-04-03 2019-10-10 株式会社ブイ・テクノロジー 石定盤の温度調整装置およびそれを備えた検査装置
JP2019184562A (ja) * 2018-04-03 2019-10-24 株式会社ブイ・テクノロジー 石定盤の温度調整装置およびそれを備えた検査装置

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