JPS6198420A - キユリー効果温度センサスイツチを調節する装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキュリー効果温度センサスインチの操作温度お
よび差動温度を調節する装置と方法に関する。この好ま
しい具体例において、本発明はキュリー効果温度センサ
スイッチを使用しそしてこの温度スイッチの操作温度お
よび差動温度を外部から漸増調節することによって試剤
冷却器の温度を制御する装置と方法に関する。

医療診断の用途に使用することを意図する若干の試剤お
よびその他の物質は狭い温度範囲で貯蔵しなければなら
ない。たとえば若干の診断用試剤は２〜８℃の一定の環
境に保護しなければならない。試剤温度の制御は重要で
ある。

試剤があまり温かくなるとその寿命は短くなることがあ
る。

このような試剤の制御さｎた温度環境を与えるために冷
却器が開発された。これらの機械は代表的には試剤を置
く冷板とこの冷板の温度を制御する部材を備える。この
ようにして冷板が試剤の温度全制御する。

１つの通常の試剤冷却器において、温度制御は冷板にサ
ーミスタを取付けることによって達成される。このサー
ミスタを電気回路にセットしてその抵抗が冷板温度の関
数として変化するようにする。このようにして、サーミ
スタを横切る電圧は冷板の温度に対応する。この電圧信
号は所望の冷板温度を表わす基準電圧信号と比較される
。比較さｎた電圧が同一でないと、誤差補正信号が発生
して冷却の温度を調節する。この誤差補正信号の強度と
極性を使用して冷板を所望の温度に保つ。

：　　　　　　　　このサーミスタ型−ント・−ラは冷
板の温度範囲の調節を行ない、こｎによって冷却器は腫
々の温度要件の多種類の試剤に容易に適合しうる。それ
にもかかわらず、この種の温度制御装置はまた若干の実
質的な欠点をもつ。第１に、それぞれの温度コントロー
ラはそれ自体のＯｐ−ａｍｐ、マイクロプロセッサ界面
、および支持回路を通常必要とする。

最終の電気的配置は高価であり複雑である。第２に、こ
の種のコントローラは致命的な誤りからのフェイル−セ
ーフを与えない。もしもマイクロプロセッサが機能を果
さず、停止または遮断して基準電圧信号が提供さｎなく
なると、冷板の温度は３５℃にまで上昇して試剤を駄目
にする。

キュリー効果温度センサはサーミスタ／サーボコントロ
ーラに対して別手段を与える。これらのスイッチは代表
的にリードスイッチ、固有の永久磁石、およびフェライ
ト材料を含む。リードスイッチは、リード・コンタクト
ギャソ２ｆ″＜　Ｏａｉ＋７）％１ｌＹｆ（ｆ：、ＫＺ
Ｓ　Ｌ？ＨＭｆ６・′”゛（材料は第１の操作温度（「
キュリ一温度」とも呼ばれる）を越える高い磁気リラク
タンスおよび第２の操作源Ｉ！ｉ裏ジ下の低い磁気リラ
クタンスを示す。キーリー効果温度センサスインチの一
製作者であるミツドウェスト・コンポーネンツ・インコ
ーホレーテッドは、これらのスイッチは寿命の増大が必
要な又はスイッチの接触を悪い環境たとえば腐食液温度
制御から保設するのが望ましいと考えらＶ、る種々の用
途において熱作動装置に置き換えうることを示唆してい
る。

然しこの種のスイッチは診断用試剤の温圧制御に好適な
ようには容易に感知されない。これらのスイッチは固定
した操作温度および差動温度で作られる。差動温度は４
〜５℃であり、これは多くの温度制御用途にとって高す
ぎる。

その上、これらのスイッチはその操作温度および差動温
度を調節する部材を備えていない。従って、異なった操
作温度をもつ新しい温度センサ配列は種々の温度要件を
もつすべての用途に特に適するに違いない。

本発明は冷板の温度制御に使用しつるキーリー効果温度
センサスイッチの操作温度および差動温ａｋ　漸増的に
調節する装置と方法に関する。

本発明によれば、磁場が温度スイッチの操作温度および
差動温度を制御しうるように可変強度磁場が温度スイッ
チとは別に且つ温度スイッチに関連して発生せしめられ
る。

この磁場の強度を漸増変化させて操作温度を調節する第
１の部材が与えらｎる。温度スイッチは、開放状態であ
るか閉鎖状態であるかの関数として、磁場の強度を漸増
変化させて差動温度を調節する第２の部材が与えられる
。

好ましい具体例において、キーリー効果温度センサスイ
ッチは試剤冷板を冷却する部材に接続され、冷板と熱的
に接触する。温度スイッチは冷板の温度が第１の操作温
度を越えたとき冷却部材を活性化する。冷却部材は冷板
の温度が笥２の操作温度より低くなったとき温度スイッ
チに工って失活せしめられる。電磁石が温度スイッチと
は別に且つ温度スイッチと関連して固定され、操作温度
および差動温度を減少させる外部磁場を発生する。第１
の電位差計が電磁石に流れる電流を漸増変化させて電場
強度音制御し、それによって操作温度を調節する。第２
の電位差計が、温度スイッチが開放状態であるか閉鎖状
態であるかの関数として差動的に電磁石に流れる電流を
変化させて差動温度を調節する。第１の電位差計はまた
外部の可変電源を備えることもできる。温度スイッチが
冷却部材全活性化および失活させる速度をモニタする部
材も与えられる。

本発明はキュリー効果温度センサスイッチの操作温度の
可変制御も与える。また、キュリー効果温度スイッチの
差：　　　　　　動温度を可変制御することもできる。

こｎはキュリー効果ｈ！ 温度スイッチを広い温度範囲内の種々の用途に容易に適
合しうるものとする。その上、この目的は外部の可変磁
場（これは少なくとも１つのキーリー効果温度センサス
イッチメーカーであるミツドウェスト・コンポーネンツ
・インコーポレーテノトが避けるべきだといっているこ
とである）を使用することによって達成さ扛る。

試剤冷板に適用するとき、本発明は便利な温度制御を与
える。操作温度および差動温度は特定の試剤について容
易に調節しつる。その上、冷板の温度コントローラはフ
ェイル−セーフ保護を与えるように配列される。たとえ
ば、マイクロプロセッサ會第１の電位差計の電圧源を変
えるのに使用してそのマイクロプロセッサが故障したと
きにも、キュリー効果温度センサスイッチはもとの操作
温度および差動温度内で冷板全依然として制御する。多
くの場合に、これらの温度端は、−）”Ｏ”７問題力”
同定さ１固定さ１″前　　　　　　（に試剤を駄目にす
ることはない４最後に、本発明はサーミスタ型コントロ
ーラよりも安価な形体の冷板温度コントローラである。

本発明は更なる目的と付随する利点と共に添付図面全参
照しての以下の詳細な記述から最も良く理解されるであ
ろう。

第１図は本発明の好ましい具体例をくみ入れた試剤冷却
器の部分破断図である。

第２図は第１図の試剤冷却器の試剤冷板の四分円の平面
図である。

第３ａ図および第３ｂ図は第１図および第２図の好まし
い具体例で使用する電磁石のそれぞれ平面図および側面
図である。

第４図は第１図および第２図の試剤冷板用温度フン）。

−ラの回路図である。

第５図は第４図の温度コントローラのモニタ警報系の回
路図である。

第６図は第１図の試剤冷却器用の好ましい制御系のブロ
ック図である。

こｎらの図面を参照して、第１図は本発明の好ましい奥
体例を使用するに適した試剤冷却器０４ヲ示すものであ
る。

冷却器は４個の冷板四分円ｑ■から成る。診断用試剤ま
たは類似物をこの冷板四分円（６）において試剤の温度
全制御する。

それぞれの冷板四分円０は絶縁材０Ｑによって隔離さｎ
た押し出しアルミニウムヒートシ／りαゆの上に取付け
らｎる。

この冷板／ヒートフック組立体は基台ユニットαＱに締
着さｎる。冷板■、ヒートシンクαゆおよび基台ユニッ
トαＢｕすべてアボット・ラボラトリーズによって製作
された実在の試剤冷却器の通常の構成要素でおる。その
（１？を造とＣ更能は当業者によって容易に理解さｎる
であろう。絶縁材αつはエチレンフオーム製である。

第１図および第２図に示すように、印刷回路板α８をそ
ｎぞれの冷板四分円（ハ）の下側と絶縁材０ｅとの間に
取付ける。

従って冷却器αＯにはこのような印刷回路板が４個ある
。以下に示すことを除いて、それぞれの印刷回路板α砂
は構造および機能において同じである。

それぞれの印刷回路板（至）には２個のサーモ・エレク
トロニック・モジュール（以下［ＴＥＭｓＪと呼ぶ）（
至）およびこのＴＥＭｓを制御するだめの回路が備えで
ある。ＴＥＭｓは商業的に人手しつる電子制御装置であ
ってその特性に応じて加熱または冷却音生ぜしめる。本
発明の好ましい具体例でハメルコール社のサーモ・エレ
クトロニック・モジュール・モデルＡＣＰ２−３１−１
０Ｌが使用しである。これらのＴＥ　Ｍ　５ＱＱｆ印刷
回路板（イ）に取付けてその上面が冷板０に接１　　　
　　　触し、その底面がヒート・シンクα→に接触する
ようにする。

上面は熱エポキシたとえばサーマロイ・サーマル・ボン
ド＄４９５３’ｉ使用して冷板０の下側に対してエポキ
シ化するのが好ましい。絶縁材αＱに孔をあけてＴＥＭ
、ｓの底面がヒート・シンクαゆに直接に接触しうるよ
うにする。ＴＥＭｓ１２０の極性をそれらが下記のよう
に活性化されるとき冷板四分円（６）に冷却金与えるよ
うにセットする。

ＴＥＭｓ（ホ）を制御する回路はキュリー効果温度セン
サスイッチに）〔以下ＣＥＴＳＳと呼ぶ〕を含む。ＣＥ
ＴＳＳは印刷回路板ａ杼に取付けらｎ、冷板斡の下側に
対して直接エポキシ化さｎるっサーモアロイ・サーマル
・ボンド＄４９５３エポキシを使用してＣＥＴＳＩが冷
板（ハ）と熱的に接触するようにするのが好ましい。好
ましい具体例において、冷板四分円■の下側部分はミリ
ングして冷板がＣＥＴＳＳ四と密に接触するようにする
。

本発明０好ｔＬ“具体例１６′“′”２ｔ−−ｚｙＭ−
＊　　　　　　　。

ンツ・インコーホレーテッドによって製作されたＣＥＴ
ＳＳであるマスクゴンＭＩ−モデルＡＴＳ−１２Ｂまた
はＴＳ−３０Ｂを使用する。ＴＳ−１２Ｂは１２℃の公
称キュリ一温度をもち、ＴＳ−３０Ｂは３０℃の公称キ
ュリ一温度をもつ。然し、他の種類のＣＥＴＳＳも本発
明の範囲内で使用しうろことを理解すべきである。この
用途のために、ＣＥＴＳＳは次の特性をもつ温度センサ
スインチと定義される。このＣＥＴＳＳ１セットの接点
、固有の永久磁石、およびフェライト材料を含む。フェ
ライトはそのキュリ一温度ニジ上で高い磁気リラクタン
スを示し、そのキュリ一温度より下で低い磁気リラクタ
ンスを示す。ＣＥＴＳＳは接点付近の磁場の強度変化に
応答して開閉する。従ってＣＥＴＳＳ、　　はそのフェ
ライト材料がそのキュリ一温度を横断する際に状態を変
化させる。ＣＥＴＳＳの更に詳しい説明はミツドウェス
ト・インコーホレーテッドの［プロダクト　データ、セ
クンヨン７０００Ｊなるパンフレットに記載されており
、このパンフレットを引用によってここにくみ人ｎる。

ＣＥＴＳＳは実際には２つのキュリ一温度をもち、その
１つにおいてＣＥＴＳＳが開放し、他の１つにおいてＣ
ＥＴＳＳが閉鎖することを理解すべきである。これは古
典的なヒステリシスをもたらす。このＣＥＴＳＳｋそれ
が第１のキーリ一温度より上の温度を検知しているとき
その「開放」もしくは「オフ」状態と呼び、そｎが第２
のキュリ一温度より下の温度を検知しているときその「
閉鎖」もしくは「オン」状態と呼ぶ。ここに使用するＣ
ＥＴＳＳＩ２３において、第１のキュリ一温度は第２の
キュリ一温度より数度高い。従ってＣＥＴＳＳ（イ）が
閉鎖されると、それはその検知温度が第４のキーリ一温
度を越えるまで開放されない。逆に、ＣＥＴＳＳ＠が開
放されると、そｎは第２０キユリ一温度より低くなるま
で閉鎖されない。この明細書において、操作温度なる用
語はキュリ一温度なる用語と互換性をもって使用される
。

ここに使用する別の用語は差動温度であり、こればＣＥ
ＴＳＳの別の特性である。差動温度とは第１の操作温度
と第２の操作温度との間の差をいう。差動温度の更に詳
しい説明は前記［プロダクト　データ　セクション７０
００Ｊなるパンフレットを参照されたい。

電磁石（ハ）も印刷回路板αｅに取付けら詐る。第３ａ
図および第３ｂ図に示すように、電磁石（ハ）は円筒形
コア（至）を含む。

ここに示すコア（ハ）はカドミウムメッキ（型■）仕上
げのＣ，Ｒ，スチール製のものである。コア＠のそｎぞ
れの端部にはアーム＠が取付けである。それぞれのアー
ム（至）はコア＠を取付けた方形部分（２６ａ）とコア
から外側にのびている平らな自由端（ｚ６ｂ）とをもつ
。このコア（至）は通算の方法で一＃３６ゲージ・ワイ
ヤの１２００巻線で包まれていて、第ｍ　　　　　　　
３ａ図に示す右側のアーム＠が赤ワイヤ（イ）に正電圧
を接続＋１ 弓 すると磁気的にＮ極になるようになっている。電磁石（
ハ）によって生ずる磁場の平均強度は次いでワイヤ＠を
通る電流の量によってセットされる。

第１図を参照して、電磁石（ハ）は印刷回路板０８の上
側に取付けられる。電磁石（ハ）を印刷回路板α８に、
コア（ハ）が冷板四分円０の外側かつ下方にあるように
、固定させるのが好ましい。アーム（７）の平らな自由
端（２６ｂ）は、自由端（２６ｂ）の外縁がＣＥＴＳＳ
Ｃ１２に接触もしくは接近するように、印刷回路板（至
）と冷板υとの間を走行すべきである。

この具体例において、電磁石（ハ）は分極し且つ印刷回
路板α０上に取付けられ、これによってＣＥＴＳＳに）
の操作温度は電磁石を通る電流が増大するにつれてＣＥ
ＴＳＳ＠の操作温度は低下する。換言すれば、電磁石（
ハ）はＣＥＴＳＳ四の固有の磁場全支持するＣＥＴＳＳ
（ｌとは別の且つＣＥＴＳＳＧ２に関連する可変強度磁
場全発生させる。この外部磁場の強度は　　　　　　１
ｃｒｒｓｓＱ２の第１および第２の操作温度を共にセッ
トする。

たとえば、電磁石（ハ）を通る電流を増大させると外部
磁場の強度が増大し、第１および第２の操作温度が共に
等しく減少する。

電磁石（ハ）はＣＥＴＳＳＩ２３に対して印刷回路板Ｑ
１３に固定さｎ、外部磁場の強度のみが電磁石（ハ）を
通る電流の関敬として変化する。然し、ＣＥＴＳＳとは
別に磁場を発生させる他の手段も本発明の範囲内で使用
しつる。たとえは、ルノイド１ｃＥＴｓｓの外側の一１
プっジに父はＣＥＴＳＳ包囲体の内傾１１に正しく巻き
つけることもできる。重要なのはＣＥＴＳＳとは別に且
つＣＥＴＳＳに関連して可変強度磁場を発生させて操作
温度および差１カ温度を制御することである。

第４図はＣＥＴＳシ”２２．　ＴＥＭｓ（イ）、電磁石
（ハ）および支持回路の電気的接続？示−仁ものである
。第４図中の措成要素は通常の方法で記述され接続さね
、そして溝底要素の価は以下に示すとおりである。当業
者は通常の技術を用いてこの回路全再現させることがで
きる。従って以下の記述は第４図の回路の操作に限って
行なう。

ＴＥＭｓ（ホ）はそｎらが電圧源によって活性化される
とき冷板０に冷却金与えるように配置さ扛る。ＣＥＴＳ
Ｓ＠ＨＴＥＭｓに）に電気的に接続されてその操作を制
御する。ＣＥＴＳＳが閉じ、ＣＥＴＳＳによって検知さ
れる冷板温度が第１の操作温度より低くなると、トラン
ジスタ（Ｑ２）が開放になってそのコレクタが供給電圧
の電位と同じ９ボルトになる。

ＴＥＭｓ（ト）はその端子を横切る電圧がないので活性
化されない。

ＣＥＴＳＳ四によって検知される冷板温度が第１の操作
温度を越えると、ＣＥＴＳＳは開放になる。従ってトラ
ンジスタ（Ｑ２）は飽和し、そのコレクタ電位を約１．
３ボルトに下げる。ＴＥＭｓ（イ）はその端子を横切る
７、７ボルトの電圧低下があるので今や活性化される。

ＬＥＤおよびＲ２から成る指示回路はＴＥＭｓ（ホ）と
平行に接続さ扛て、ＴＥＭｓが活性化されるとき指示光
を与える。

電磁石（ハ）の極性は、ＣＥＴＳＳに）の固有の磁場全
支持する可変強度外部磁場を発生するようセットされる
。電位差計（Ｒ６、Ｒ７）、レジスタ（Ｒ３−Ｒ５）お
よびトランジスタ（Ｑｌ）によって形成される回路は外
部磁場の強度の及び従って第１および第２の操作温度と
差動温度の漸増調節を与える。

操作温度お工び差動温度の漸増調節を説明する。端子（
Ｅｌ、Ｒ２）間に接続するジャンパー・ワイヤ（至）に
より、一定の９ボルト電圧が第１の電位差計（Ｒ６）お
よびレジスタ（Ｒ３、Ｒ５）により形成される第１の電
圧分割ネットワークに供給される。第１の電位差計（Ｒ
６）を調節することによって、トランジスタ（Ｑｌ）を
介して電磁石（ハ）に供給される電？Ｎを漸増的に調節
することができる。すなわち、電磁石（ハ）によって生
じる磁場の強度およびＣＥＴＳＳ四の第１および第２の
操作温度はこれによって漸増的に調節さｎる。実施に際
して、第１の電位差計（Ｒ６）をはじめにその最大低抗
値にセットするのが好ましい。次いでこの電位差計（Ｒ
６）を徐々に下方に調節すると、外部磁場の強度は徐々
に増大し、ＣＥＴＳＳに）の第１および第２の操作温度
は等しい増分で徐々に減少する。

上記のことから外部磁場の強度の及び従って操作温度の
漸増調節にはアナログおよびデジタルの漸増調節が含ま
れることか明らかであろう。事実、電位差計（Ｒ６、Ｒ
７）はアナログの漸増調節を与える。本発明における漸
増調節なる用語は可変因子の偶然の、見掛けの、または
ランダムな調節とは異なり、ある範囲の値にわたる可変
因子（たとえば操作温度）の連続的および意図的な又は
制御された調節をいう・　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
！ジャンバー・ワイヤ＠を端子（Ｒ２、Ｒ３）間に接続
すると、供給電圧または第１の電圧分割器は遠隔制御し
つる。第１の電位差計（Ｒ６）’を前節に述べたように
して操作温度の局部的な大きい調節に使用することが考
えられる。然し第１の電位差計（Ｒ６）の供給電力はた
とえばマイクロプロセッサで遠隔制御して電磁石ぐ４に
供給する電流の従って操作温度の微調整を行なうことも
できる。

レジスタ（Ｒ４、Ｒ５）および第２の電位差計（Ｒ７）
によって形成さｎる第２の電圧分割器ネットワークはＣ
ＥＴＳＩの差動温度を制御するように設計さｎている。

第２の電位差計（Ｒ７）も電磁石Ｃ◆を通る電流を制御
するように調節さｎる。

然し第２の電圧分割器は電磁石（ハ）を通る電流金、Ｃ
ＥＴＳＳ■が開放状態にあるか閉鎖状態にあるかの関数
として差動的に変化させる。トランジスタ（Ｑ２）のコ
レクタは第２の電位差計（Ｒ７）の供給電圧だからであ
る。ＣＥＴＳＳに）が開放状態にあるとき、トランジス
タ（Ｑ２）は飽和され、そのコレクタは約１．３ボルト
にある。従って第２の電圧分割器が電磁石（ハ）に供給
しうる電流の量は、たとえ第２の電位差計（Ｒ７）がそ
の最小抵抗にあったとしても、差動温度に明らかに影響
を及ぼすほど犬きくはない。ＣＥＴＳＳＩ；２３が閉じ
ると、トランジスタ（Ｑ２）は遮断され、そのコレクタ
は９ボルトに上昇する。第２の電位差計（Ｒ７）は次い
で漸増調節されて電磁石Ｑ４を通る電流を変化させ、そ
してこれによって差動温度を漸増調節する。

実施に際して、第２の電位差計（Ｒ７）は始めにその最
大抵抗にセットし次いで徐々に下方に調節するのが好ま
しい。

電磁石（ハ）を通る電流および外部磁場は次いで徐々に
増大させ、これにまり差動温度を徐々に減少させる。第
２の電位差計（Ｒ７）は増分において減少すべきであり
、そしてそれぞれの増分において差動温度が測定される
。電位差計（Ｒ７）の更なる調節は所望の差動温度が達
成されるまで行なうことができる。差動温度は通常の温
度計を用いて冷板温度ｔ測定しそして最大および最小温
度を観察することによって決定することができる。

第４図のその他の構成要素について説明する。Ｊ５９−
コネクターはコネクター（Ｊ５９０．　Ｊ５９１、Ｊ５
９２、またはＪ５９３）の１つを表わし、これらはアボ
ット・ラボラトリーズによって製作されている実在の試
剤冷却器α１の標準部品である。Ｊ５９コネクターのビ
ン（４）は第１の電位差計（Ｒ６）の電圧源の外部制御
のために与えられる。コンデンサ（ｃｌ）はフィルタリ
ングのために使用され、そしてレジスタ（Ｒ１）はプル
・アップレジスタである。テストポイント（ＴＰＩ、Ｔ
Ｐ２）は基準電圧を測定するために与えられる。レジス
タ（Ｒ８）　ｕ：ｒ＋、　）・ポイント（ＴＰＩ）探り
乍らトランジスタ＊　　　　　　　　（Ｑｌ）がショー
トするのを保進する。

：ｊ コンデンサ（Ｃ２）は差動温度があまりにも低くセット
さ汎だときに起りつる振動を減少させるように設計され
る。

同じ操作温度においてＣＥＴＳＳに）が開閉すると、こ
の系は振動する。別の道におくと、第２の電圧分割器は
分極して正のフィード・バックを与える。あまりにも大
きな取得があると振動が起る。

コンデンサ（Ｃ３）は第４図に示す温度制御回路を第５
図に示すモニタ回路に結合させる。ＣＥＴＳＳ（イ）が
その開放状態から閉鎖状態にスイッチ切換えする毎に正
のパルスがコンデンサ（Ｃ３）によって発生せしめられ
る。ＣＥＴＳＳ（ホ）がその閉鎖状態から開放状態にス
イッチ切換えする毎に負のパルスがコンデンサ（Ｃ３）
によって発生せしめられる。第４図に示す温度制御回路
が適切に作動しているとき、ＣＥＴＳシ蜀は規則的間隔
でその開放と閉鎖の状態の間をスイッチ切換えすべきで
ある。室温および基台αｆ３に、ｌ：って発　　　　　
（生ずる熱は試剤温度を第１の操作温度より上に上昇さ
せる傾向があり、こｎはＴＥＭｓｃ！０を試剤温度が第
２の操作温度より低くなるまで活性化させる。

第５図に示す回路は、コンデンサ（Ｃ３）により発生す
る正パルスの割合をモニタするように設計さｎている。

正のパルスが約２分毎に発生しない（すなわちＣＥＴＳ
ＳＯが開放しない）と、警報信号が発生する。正のパル
スが規則的に発生していれば、警報信号は発生しない。

第５図に示す回路は試剤冷却器萌の４個の冷板四分円０
のすべての温度制御回路をモニタする。第１の冷板温度
コントローラのコンデンサ（Ｃ３）はコネクターＪ５９
０の端子２に接続し、第２の冷板温度コントローラの同
様のコンデンサはコネクターＪ５９１の端子２に接続し
、以下同様である。それぞれの冷板四分円のモニタ回路
は下記を除いて同じであるので、コネクターＪ５９０に
属する回路のみを以下に述べる。その上、この説明は回
路の操作に限って行なう。こｎらの電気的要素は当業者
が容易に理解する通常の方法で示され接続されているか
らである。

ＣＥＴＳＳのが閉鎖または開放の状態にあると、レジス
タ（Ｒ１６）はコンデ、ンサ（Ｃ３）’に放電させてト
ランジスタ（Ｃ３）を遮断する。次いでコンデンサ（Ｃ
８）がレジスタ（Ｒ１７）　ｉ介して非常に徐々に５ボ
ルトに充電される。ＣＥＴＳＳに）が閉から開に変わる
と、負のパルスが発生する。ダイオード（ＣＲＩ）はす
べての負のパルスを拘束する。ＣＥＴＳＩが開から閉の
状態に移行すると、７．５ボルトの正のパルスが発生し
てトランジスタ（Ｃ３）’に通す。コンデンサ（Ｃ８）
（７）Ｅ荷は次いでトランジスタ（Ｃ３）ｋ介して約１
ボルトにまで放電する。その基盤における正のパルスが
レジスタ（Ｒ１６）に裏って消散するので、トランジス
タ（Ｃ３）は再び遮断する。コンデンサ（Ｃ８）の電荷
は次いでそれがコネクターＪ５９０のピン（２）におい
て別の正パルスによって放電せしめられるまで再び５ボ
ルトにまで蓄積される。

コンデンサ（Ｃ８）はまた比較器（ロ）の負の入力にも
接続される。この比較器の正人力は５ボルト電位源およ
びレジスタ（Ｒ２１、Ｒ２２）によって３．２ボルトに
セットさｎる。コンデンサ（Ｃ８）の電荷が３．２ボル
ト未満であるとき、比較器■の出力は高い。ダイオード
（ＣＲ８）は次いで非伝導性になる。然しコンデンサ（
Ｃ８）が３．２ボルトより上に上昇すると、比較器（ロ
）の出力は負になり、ダイオード（ＣＲ８）は導通する
。次いでオプトアインレータが活性化され、警報信号が
発生し、これがマイクロプロセッサの入口（Ａ１）に送
られる。

従って、コンデンサ（Ｃ８）が３．２ボルトに達する（
数分かかる）前に該コンデンサの電荷が放電ぎれないと
、警報ｉｔ　　　　　信号が発生する。その上、比較器
（３１〜３４）のすべての出力はダイオード（ＣＲ５り
Ｒ８）　’ｒ介して一緒に結ばれてＯＲゲートに形成す
る。比較器（３１〜３４）のいづｎかからの出力が低く
なると、オプト・アイソレータ（至）は警報信号を発生
する。従って第５図の回路は４個の冷板四分円＠のＣＥ
ＴＳＳに）のうちのいづれか１つがあらかじめ定めた時
間間隔内にＴＥＭｓ（イ）を活性化および失活させ々い
と、警報信号を発生する。

コネクター（Ｊ　５９０　）に付随するモニタ回路から
成る他の構成要素について次に説明する。レジスタ（Ｒ
９−Ｒ１２）は９ボルト電力供給体の配電抵抗である。

これらの電力供給体電圧は４個の冷板四分円■のそれぞ
れの温度制御回路を介して供給される。コンデンサ（Ｃ
４〜Ｃｌ０）は低パスフィルタである。それぞれのコネ
クター（Ｊ５９０〜Ｊ５９３）は１個の冷板四分円につ
いて第４図に示す同じコネクター（Ｊ５９−）である。

外部接続に与えられる４つの入カコネク　　　　　　　
　（ター（Ｊ５９０−Ｊ５９３）の端子（４）は第５図
には示していない。

コネクター（Ｊ５９０）に付随するモニタ回路にはジャ
ンパーワイヤ（至）が備えである。このジャンパーワイ
ヤ（至）はコンデンサ（Ｃ８）ｋ短絡してこの冷板四分
円には警報信号は与えられない。警報信号は他の３個の
冷板四分円について前記のように依然として発生せしめ
られる。

ジャンパーワイヤ■は、第５図に示すモニタ回路が第１
の冷板四分円（すなわちコネクターＪ５９０に付随する
もの）用の２８℃操作温度のＣＥＴＳＳ＠および他の３
個の冷板四分円用の１２℃操作温度のＣＥＴＳＳ■をも
つ試剤冷却器用に設計されているために、与えらｎる。

第１の冷板四分円は室温付近に然しそれ以上高くない温
度に保つ試剤を貯蔵することを意図するものである。こ
のような試剤が貯蔵されていないときは、ジャンパーワ
イヤ（至）はコンデンサ（Ｃ８）から地面に接続されて
この冷板四分円に付随１−るモニタ回路を無能にする。

通常の試剤が第１の冷板四分円中に貯蔵されていないと
き、ジャンパーワイヤ（至）は移動し、そして第１の冷
板四分円に付随するモニタ回路が前述のように作動する
。

４個の比較器（３１〜３４）のすべては第５図にタ°ノ
シュ線で示すＩＣ（集積回路）要素（ＬＥ３４７）の部
品である。レジスタ（Ｒ２３）とコンデンサ（Ｃ９）は
比較器ＩＣに接続され、高周波ノイズをＦ波する。この
Ｆ波は振動ケ防ぐことによって比較器を安定に保つ。オ
プト・アイソレータ（イ）（モデル４４Ｎ３３）を使用
して上記回路のノイズ電気環境からマイクロプロセッサ
を隔離する。レジスタ（Ｒ２４）はオブトアインレータ
（２）ＬＥＤを通る電流を制限する。レジスタ（Ｒ２５
）はオプト・アイソレータ（至）からの信号出力を引き
抜いてマイクロプロセッサ人ロビノト（ＡＩ）へ人力さ
せる。

コネクタ（Ｊ５８９）はアボット・ラボラトリーズによ
って現在製作されている試剤冷却器αＱの別の標準コネ
クターである。端子（４〜１０）はマイクロプロセッサ
・ボート・ピント（Ａ２−Ａ４およびＱ１〜Ｑ４）に接
続されるが、こｎらは本発明のこの具体例には使用され
ない。

電圧定格回路が第５図の下部右偶に示しであるが、この
回路は第５図に示すモニタ回路用の安定な５ボルト供給
を行なうものである。

第６図は本発明を具体化する試剤冷却器α１のために現
在意図される制御系を示すものである。温度コントロー
ラ（転）は第４図に示す、ような１つの冷板四分円のた
めの温度制御回路を現わす。モニタ系（４１）は第５図
の回路を表わす。

操作者はシステム制御ＣＰ　ＵＣｌ３を介して冷板四分
円用のＣＥＴＳＳの操作温度全調節するよう命令を発す
る。現存する任意のシステムＣＰＵがこの目的のために
適している。

システムＣＰ　ＵＣｌ３からの命令が温度制御ＣＰＵ（
４：ｊに入力される。制御ＣＰＵ（４３の操作指示はＥ
ＰＲＯＭメモリー５４）に貯蔵される。制御ＣＰ　ＵＧ
１３Ｉはパルス幅モジュール化信号として指示を出力す
る。バッファー０９、オプーアンブ（４６）、レジスタ
（Ｒ２６、Ｒ２７）およびコンデンサ（（’１３）が備
えてあって、パルス幅信号を温度コントローラ（ト）の
第１の電位差計（Ｒ６）への人力であるＤＣ信号に変え
る。このＤＣ信号の強度は温度制御ＣＰＵ（ハ）からの
パルス信号の幅によって決定される。

第１の冷板四分円の温度コントローラのみが示しである
。

実際には、冷板四分円■のそ扛それにこの工うな温度コ
ノトローラが１個あり、そｎぞ扛の温度コントローラに
は制御ＣＰＵ（４３出力チヤンネルがあり、そしてこの
ような出力チャンネルのそれぞれにパルス幅信号変換回
路がある。

制御ＣＰＵＧｔ３も誤差信号をシステムＣＰＵ（４２に
送る。制御ＣＰＵＧ１３には安定電圧供給体、時計信号
、お工びリセツ　　　１ト信号の電力が通常の方法で備
えである。システムＣＰＵ（６）から制御ｃｐｔｍへの
信号出力全同期させるためにシステムＣＰ　Ｕ？４ａと
制御ＣＰ　Ｕ（４３）との間に一連の７リツプ・フロッ
プを介在させるべきである。制御ＣＰＵ（４３とシステ
ムＣＰＵ（４２との間に入力お工び出力用のオプト・ア
イソレータゲ備えるべきである。

第４図〜第６図に示す回路は例示であって本発明を限定
するものではない。第４図〜第５図に示す構成要素の例
示的な値を下記の表に示す。第４図〜第５図に示す構成
要素と同じ槻能を果し同じ結果を得る他の種類の回路も
当業者によって容易に採用しうるであろう。

表 Ｒ＋　　　　　　　　３９０　ｏｈｍｓＲ２３９０ｏｈ
ｍｓ Ｒ，３９０ｏｈｍｓ Ｒ４３９０ｏｈｍｓ Ｒ６１Ｋ　ｏｈｍｓ Ｒ６１０Ｋｐｏｔ。

Ｒり　　　　　　　　　　　　　　１０Ｋｐｏｔ。

表（つづき） Ｒｇ　　　　　　　　３９０　ｏｈｍｓＲ，１０ｏｈｍ
ｓ Ｒ＋ｏ　　　　　　　　１０　ｏｈｍｓＲ＋＋　　　　
　　　　１０ｏｈｍｓ ＲＩｔ　　　　　　　　１０　ｏｈｍｓＲ１３１０Ｋｏ
ｈｍｓ Ｒ１４１０Ｋｏｈｍｓ Ｒ１６１０Ｋｏｈｍｓ Ｒ＊ｓ　　　　　　　　１０ＫｏｈｍｓＲ＋−１１０Ｍ
ｏｈｍｓ Ｒ＋ｓ　　　　　　　　１０ＭｏｈｍｓＲ，＠　　　　
　　　　１０ＭｏｈｍｓＲｔｏ　　　　　　　１０Ｍｏ
ｈｍｓ Ｒ２ｒ　　　　　　　　１０Ｋ　ｏｈｍｓＲ２２５，６
Ｋ　ｏｈｍｓ Ｒ２３２７ｏｈｍｓ ＆４　　　　　　　２２０　ｏｈｍｓ Ｒ２＋！　　　　　　　　５．６　Ｋ　ｏｈｍｓＣ＋　
　　　　　　　０．１μＥ Ｃ，２，２μＥ　（３５Ｖ） Ｃ３２，２μＥ（３５Ｖ） 表（つづき） Ｃ４３３μＥ　（５０Ｖ） Ｃ，３３μＥ（５０Ｖ） Ｃ６３３μＢ　（５０Ｖ） Ｃ？　　　　　　　３３μＥ（５０Ｖ）Ｃ，３３μＥ（
５０Ｖ） ｃｏ　　　　　　　　０．１μＥ Ｃｏｏ　　　　　　　Ｏ，１μＥ ＣＩ＋　　　　　　　１μＥ（３５ｖ）Ｃ１２０，１μ
Ｅ Ｑ＋　　　　　　　　ＴＩＰＩＩＯ （ｈ　　　　　　　　ＴＩＰ１４０ Ｑ、ｉ　　　　　　　　２Ｎ２２２２Ａ　　　　　　’
Ｑ、　　　　　　　　２Ｎ２２２２Ａ Ｑａ　　　　　　　　２Ｎ２２２２Ａ Ｑ、　　　　　　　　２Ｎ２２２２Ａ ＣＲＩ−ＣＲ８１Ｎ９１４ 以上の記述から、本発明が従来技術のいくつかの著しい
粛 （゛　　　　　　欠点全克服するものであることがわか
るであろう。本発明はＣＥＴＳＳの操作温度および差動
温度の外部からの漸増（釣合い）調節を提供する。その
上、本発明は通常の考えとは対照的に進行し、外部磁場
を使用してこのような制御を与える。このように制御さ
れたＣＥＴＳＳは次いで試剤冷板の外部調節自在の制御
を与えるために使用しつる。本発明はまたフェイル・セ
ーフ保ａｔ−与える。マイクロプロセッサのリモートコ
ントロールまたは電位差計の局部コントロールがなんら
かの理由で作動しなくなると、ＣＥＴＳＳが始動して冷
板温度をキュリ一温度より低い温度に保ち、そのために
多くの診断用試剤を駄目にしないですむ。

上記の好ましい具体例に対する種々の変化と変形が当業
者にとって明らかであることを理解すべきである。たと
えげ、本発明は冷板についての上記と同じ方法で熱板の
温度制御に使用することができる。本発明はまた、第１
の操作　　　　　　！温度より上の温度で閉鎖しそして
第２の低い操作温度より下の温度で開放するＣＥＴＳＳ
型スイッチにも使用しつる。

電位差計（Ｒ６、Ｒ７）は外部電磁石を通る電流を漸増
的に変化させつる任意の他の装置に置き換えることがで
きる。

以上の記述は限定的なものというよりもむしろ例示的な
ものと見做されるべきであり、本発明の範囲全規定する
ことを意図するものはすべての均等物を含めて特許請求
の範囲のみであることが理解さ扛るべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい具体例をくみ人ｎた試剤冷却
器の部分破断図である。 第２図は第１図の試剤冷却器の試剤冷板の四分円の平面
図である。 第３ａ図および第３ｂ図は第１図および第２図の好まし
い具体例で使用する電磁石のそれぞｎ平面図および側面
図である。 第４図は第１図および第２図の試剤冷板用温度コントロ
ーラの回路図である。 第５図は第４図の温度コントローラのモニタ警報系の回
路図である。 第６図は第１図の試剤冷却器用の好笠しい制御系のブロ
ック図である。 図中において： １０・・・試剤冷却器；　１２・・・冷板四分円；　１
４−・・ヒートシンク；　１５・・・絶縁材；　１６・
・・基台ユニット；１８・・・印刷回路板；２ｏ・・・
サーモ・エレクトロニック・モジュール（ＴＥＭｓ）；
　　２２・・・キュリー効果温度センサスイッチ；２４
・・・電磁石；２５・・・コア；　２６・・・アーム；
　２６ａ・・・方形端部：　２６ｂ・・・自由端；２７
・・・ワイヤ：　　２＆、３６・・・ジャンパー・ワイ
ヤ；３１〜３４川比ｓ器：　３５・・・オプト・アイソ
レータ；４２・・・ンステム制御ＣＰＵ；　　４３・・
・温度制御ＣＰＵ；　　Ｑｌ、Ｃ２、Ｃ３・・・トラ／
ジスタ；Ｒ６、Ｒ７・・・電位差計；Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５
、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１２、Ｒ１６、Ｒ１８、Ｒ２
１、Ｒ２２、Ｒ２４・・・レジスタ；　　Ｊ５９０〜Ｊ
５９３・・・コネクタ；ｃｌ、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５
、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、ＣＩＯ・・・コンデンサ；
ＣＲＩ、ＣＲ５、ＣＲ６、ＣＲ７、ＣＲ８・・・ダイオ
ード。 特許出願人　アボット　ラボラトリーズ・−６ρｌ ゛じ １′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、キュリー効果温度センサスイッチの操作温度を調節
   する装置であって、 該温度スイッチの操作温度を磁場発生部材により生ずる
   磁場によって制御しうるように該温度スイッチとは別の
   且つ該温度スイッチに関連した可変強度の磁場を発生さ
   せる部材および 該磁場発生部材により生ずる磁場の強度を漸増変化させ
   て該温度スイッチの操作温度を調節する部材、を備えて
   成ることを特徴とする装置。 ２、閉鎖状態および開放状態をもつキュリー効果温度セ
   ンサスイッチの差動温度を調節する装置であって、該温
   度スイッチの差動温度を磁場発生部材により生ずる磁場
   によって制御しうるように該温度スイッチとは別の且つ
   該温度スイッチに関連した可変強度の磁場を発生させる
   部材および 該磁場発生部材により生ずる磁場の強度を該温度スイッ
   チの状態の関数として漸増変化させて該温度スイッチの
   差動温度を調節する部材、 を備えて成ることを特徴とする装置。 ３、閉鎖状態および開放状態をもつキュリー効果温度セ
   ンサスイッチの操作温度および差動温度を調節する装置
   であって、該温度スイッチの操作温度および差動温度を
   磁場発生部材により生ずる磁場によって制御しうるよう
   に該温度スイッチとは別の且つ該温度スイッチに関連し
   た可変強度の磁場を発生させる部材、 該磁場発生部材により生ずる磁場の強度を漸増変化させ
   て該温度スイッチの操作温度を調節する第１の部材、お
   よび 該磁場発生部材により生ずる磁場の強度を該温度スイッ
   チの状態の関数として漸増変化させて該温度スイッチの
   差動温度を調節する部材、 を備えて成ることを特徴とする装置。 ４、磁場発生部材が電流の通るコイル線を巻いたコアを
   もつ電磁石を含む特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、第１の変化部材が電磁石へ通す電流の量を変化させ
   る第１の部材を含む特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６、第２の変化部材が電磁石へ通す電流の量を差動的に
   変化させる第２の部材を含む特許請求の範囲第５項記載
   の装置。 ７、第１の変化部材が外部の可変電圧源を更に含む特許
   請求の範囲第５項記載の装置。 ８、オンの状態およびオフの状態をもつキュリー効果温
   度センサスイッチの操作温度および差温温度を調節する
   方法であって、 該温度スイッチの操作温度および差動温度を外部磁場に
   よって制御しうるように該温度スイッチとは別の且つ該
   温度スイッチに関連した可変強度の磁場を発生させ、該
   外部磁場の強度を漸増変化させて該温度スイッチの操作
   温度を調節し、そして 該外部磁場の強度を該温度スイッチの状態の関数として
   漸増変化させて該温度スイッチの差動温度を調節する、
   ことから成ることを特徴とする方法。 ９、冷板と熱的に接触し且つ第１および第２の操作温度
   と差動温度をもつキュリー効果温度センサスイッチに操
   作的に接続する冷却要素を備える冷板の温度を制御する
   方法であって、冷板の温度が第１の操作温度より上にあ
   るときに冷却要素を活性化させ、 冷板の温度が第２の操作温度より下にあるときに冷却要
   素を失活させ、 電磁石を使用して該温度スイッチとは別の且つ該温度ス
   イッチに関連した可変強度の磁場を発生させて該温度ス
   イッチの操作温度および差動温度を該外部磁場により制
   御しうるようになし、 該電磁石に流れる電流を漸増変化させて操作温度を調節
   し、そして 電磁石に流れる電流を漸増変化させて、該温度スイッチ
   が冷却要素を活性化させているか失活させているかの関
   数として、外部磁場の強度を変え差動温度を調節する、
   ことから成ることを特徴とする方法。 １０、該温度スイッチが冷却要素を活性化および失活さ
   せる速度をモニタする工程を更に含む特許請求の範囲第
   ９項記載の方法。