WO2019142343A1 - サンプル温調装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a sample temperature control apparatus for use in an analyzer such as a liquid chromatograph and for controlling the temperature while cooling a sample.
  • sample temperature control apparatus An apparatus such as an auto sampler having a temperature control function of such a sample is generally referred to as a "sample temperature control apparatus".
  • a sample plate containing a sample is placed on a metal plate on which a cooling element such as a Peltier element is attached, and the container is directly attached.
  • the sample plate is disposed in a space (hereinafter referred to as a temperature control space) thermally separated from the outside air, and the air in the temperature control space is cooled by a cooling element such as a Peltier element.
  • a temperature control space thermally separated from the outside air, and the air in the temperature control space is cooled by a cooling element such as a Peltier element.
  • the direct cooling method has an advantage that the response speed of temperature control is good because it directly cools the sample plate, while the sample plate is uniformly cooled because it is locally cooled from the lower surface side of the sample plate. There is also the problem of being difficult to do. While the response speed of temperature control is lower than that of direct cooling, the air cooling method provides overall cooling within the temperature control space where the sample plate is placed, so the sample plate can be made more uniform than direct cooling. It can be cooled.
  • the temperature control space is thermally separated from the outside air by being surrounded by a heat insulating material or the like, but due to structural restrictions for drawing in piping and wiring into the temperature control space and restrictions on the device size, There is a portion where sufficient thickness can not be secured.
  • condensation may occur on the surface of the heat insulating material particularly in a high temperature and high humidity environment. If such dew condensation water causes the important parts such as the electric board and the valve to get wet, the electric board may be damaged or the valve may be rusted, which may cause a serious failure of the apparatus.
  • an object of this invention is to provide the structure which can prevent the dew condensation resulting from the cold air which flows out out of temperature control space.
  • a sample temperature control apparatus includes a temperature control space for containing a sample therein and controlling the temperature of the sample, and the temperature control space so that the inside of the temperature control space is thermally separated from the outside air.
  • the heat transfer plate is disposed on the outer surface of the heat insulating layer surrounding the temperature control space, and the heat transfer plate is heated by a heater to prevent the occurrence of condensation caused by the cold air flowing out of the temperature control space.
  • a dew condensation preventing structure may be applied to the entire outer surface of the heat insulating layer surrounding the temperature control space, but a part of the outer surface of the heat insulating layer, that is, a portion where condensation does not want to occur and / or condensation occurs. It may be applied only to easy parts.
  • the sample temperature control apparatus of the present invention further comprises an outer heat insulating layer covering an outer surface of the heat transfer plate. Then, since the amount of heat release from the heat transfer plate is reduced, the heating efficiency of the heat transfer plate by the heater can be improved, and the generation of dew condensation can be prevented with a smaller heater output.
  • a surface temperature sensor for measuring the surface temperature of the heat transfer plate, and a target temperature higher than a dew point are set, and the temperature of the heat transfer plate becomes the target temperature
  • a heater control unit configured to control the output of the heater based on the output of the surface temperature sensor.
  • the heater control unit further includes an outside air temperature sensor for measuring the temperature of the outside air of the sample temperature control device, and the heater control unit determines the temperature of the outside air at which the temperature of the heat transfer plate is measured by the outside air temperature sensor.
  • the target temperature is set based on The dew condensation is more likely to occur as the temperature difference with the outside air temperature becomes larger, so the dew condensation can be prevented more surely by setting the target temperature of the heat transfer plate based on the outside air temperature.
  • the heater control unit be configured to set the target temperature to substantially the same temperature as the temperature of the outside air measured by the outside air temperature sensor. Then, the output of the heater for heating the heat transfer plate is adjusted to a size that cancels out the cold air flowing out of the heat insulating layer, so that the occurrence of condensation can be prevented with the minimum heater output.
  • An example of the cooling unit according to the present invention includes a Peltier element and a fan, and is configured to blow the air cooled by the Peltier element toward the sample disposed in the temperature control space. .
  • the sample may be disposed on the bottom side of the temperature control space while being held by the sample plate.
  • the air cooled by the Peltier element flows on the bottom side of the temperature control space, and condensation easily occurs on the outer surface of the heat insulating layer covering the bottom side of the temperature control space. It is preferable to provide so as to cover the heat insulating layer on the bottom side of the temperature control space.
  • sample temperature control apparatus is a liquid chromatograph auto sampler.
  • the auto sampler it is necessary to provide an opening for drawing piping and wiring into the interior of the temperature control space in the sheet metal and heat insulation layer forming the temperature control space, and cold air in the temperature control space flows out from such an opening. I have a concern. If the above-described dew condensation prevention structure is applied to the surface on which such an opening is provided, the occurrence of condensation due to cold air flowing out of the opening can be effectively prevented.
  • the heat transfer plate is disposed on the outer surface of the heat insulating layer surrounding the temperature control space, and the heat transfer plate is heated by the heater to generate condensation caused by the cold air flowing out of the temperature control space. It can prevent the occurrence.
  • a dew condensation preventing structure can be applied to a desired surface on the outer surface of the heat insulating layer where condensation does not want to occur, so that it is possible to prevent failure of the electronic substrate due to dew condensation water and rusting of valves and the like.
  • the sample temperature control apparatus 1 includes a temperature control space 2 in a sheet metal 4 formed of sheet metal or the like.
  • the outer peripheral surface of the sheet metal 4 is covered with a heat insulating layer 6 made of, for example, a polyethylene resin foam material, except for a heat radiation portion of the cooling unit 12 described later. That is, the cooling unit 12 is thermally separated from the outside air by the heat insulating layer 6.
  • a sample plate 10 holding a sample is installed in a state of being mounted on a rack 8.
  • the sample plate 10 may hold a plurality of vials containing a sample, or may have a plurality of wells for containing the sample provided on the top surface.
  • the rack 8 on which the sample plate 10 is mounted is installed on the bottom side in the temperature control space 8.
  • the cooling unit 12 is attached to the side wall of the sheet metal 4 that forms the temperature control space 2.
  • the cooling unit 12 includes a Peltier element 14, a fan 16, a heat absorption fin 18 and a radiation fin 20.
  • the Peltier element 14 is provided such that the heat absorption side is disposed inside the temperature control space 2 and the heat radiation side is disposed outside the temperature control space 2.
  • the heat absorption fins 18 are attached to the heat absorption surface of the Peltier element 14, and the heat radiation fins 20 are attached to the heat dissipation surface of the Peltier element 14.
  • the fan 16 is provided to blow the air cooled by the Peltier element 14 toward the sample plate 10.
  • the sample temperature control device 1 is realized, for example, by a liquid chromatograph auto sampler.
  • a needle or syringe pump for suctioning the sample held by the sample plate 10 a drive mechanism for moving the needle, etc. are also provided in the temperature control space 2. .
  • a heat transfer plate 22 made of metal such as aluminum having good thermal conductivity is provided on the outer side (lower side) of the heat insulating layer 6 a on the bottom side of the heat insulating layer 6 surrounding the temperature control space 2.
  • the surface of the heat transfer plate 22 is covered with an outer heat insulating layer 28 made of, for example, a polyethylene resin foam material.
  • a heater 24 and a surface temperature sensor 26 are attached to the heat transfer plate 22. The heater 24 is for heating the heat transfer plate 22 so that the surface temperature of the heat transfer plate 22 does not fall below the dew point, and the surface temperature sensor 26 is for measuring the surface temperature of the heat transfer plate 22 .
  • the output of the heater 24 is controlled by the heater control unit 30.
  • the heater control unit 30 is configured to control the output of the heater 24 so that the surface temperature of the heat transfer plate 22 measured by the surface temperature sensor 26 becomes a target temperature.
  • the heater control unit 30 is a function obtained by, for example, an arithmetic element such as a microcomputer executing a predetermined program.
  • the target temperature of the heat transfer plate 22 is controlled based on the temperature outside the temperature control space 2 (outside temperature) measured by the outside temperature sensor 32 provided at any position outside the temperature control space 2.
  • the part 30 sets.
  • a preferable example of the target temperature is substantially the same temperature as the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor 32, but the present invention is not limited to this, the outside air temperature to such an extent that condensation does not occur on the surface of the heat transfer plate 22.
  • the heater control unit 30 may be configured to set a target temperature that is lower than the ambient temperature or higher than the ambient temperature.
  • the temperature of the heat transfer plate 22 is controlled so as not to fall below the dew point, so condensation does not occur on the outside of the heat insulating layer 6 a on the bottom side. For this reason, even when an opening for drawing a pipe or wiring into the temperature control space 2 is provided on the bottom of the sheet metal 4, the occurrence of condensation due to the outflow of cold air from the opening can be prevented. Therefore, since the condensed water does not drip below the outer heat insulating layer 28, components such as an electronic circuit and a valve can be disposed at a position below the outer heat insulating layer 28.
  • the signal of the surface temperature sensor 26 and the signal of the outside air temperature sensor 32 are taken in at regular intervals in the electronic circuit having the heater control unit 30 as a function (step S1).
  • the heater control unit 30 executes the following operation each time the signal of the surface temperature sensor 26 and the signal of the outside air temperature sensor 32 are taken.
  • a target temperature is set based on the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor 32 (step S2).
  • the target temperature is a temperature higher than the dew point, for example, substantially the same temperature as the outside temperature.
  • the difference between the target temperature and the surface temperature of the heat transfer plate 22 measured by the surface temperature sensor 26 is determined (step S3) so that the surface temperature of the heat transfer plate 22 approaches the target temperature.
  • the output of the heater 24 is adjusted based on the difference value (step S4).
  • the heater control unit 30 obtains the difference between the signal of the outside air temperature sensor and the signal of the surface temperature sensor, and the heater based on the difference value. It may be configured to adjust the output of 24.
  • the dew condensation preventing structure including the heat transfer plate 22, the heater 24, the surface temperature sensor 26, and the outer heat insulating layer 28 is provided only on the outside of the heat insulating layer 6a on the bottom side.
  • Such a dew condensation preventing structure can be provided on the outside of any surface of the heat insulating layer 6 as needed.
  • the outer heat insulating layer 28 is provided for the purpose of improving the heating efficiency of the heat transfer plate 22 by the heater 24, and is not an essential component from the viewpoint of preventing condensation.

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Abstract

サンプル温調装置は、サンプルを内部に収容して前記サンプルの温調を行なうための温調空間と、前記温調空間内が外気と熱的に分離されるように前記温調空間の周囲を囲う断熱層と、前記温調空間内を冷却するための冷却部と、前記断熱層の外面のうち少なくとも一部の面を覆う伝熱板と、前記伝熱板の表面で結露が発生しないように前記伝熱板を加熱するためのヒータと、を備えている。

Description

サンプル温調装置
　本発明は、液体クロマトグラフなどの分析装置に用いられ、サンプルを冷却しながら温調するためのサンプル温調装置に関するものである。
　液体クロマトグラフのオートサンプラには、分析対象のサンプルの変質等を防止するために、サンプルを収容したサンプルプレートを冷却して一定温度に維持する機能を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。本願では、このようなサンプルの温調機能を有するオートサンプラなどの装置を総じて「サンプル温調装置」と称する。
　サンプルの冷却温調方式としては、特許文献１に示されているように、ペルチェ素子などの冷却素子が取り付けられた金属プレート上にサンプルを収容したサンプルプレートを載置して容器を直接的に冷却する直接冷却方式のほか、サンプルプレートを外気とは熱的に分離された空間（以下、温調空間という。）内に配置し、その温調空間内の空気をペルチェ素子などの冷却素子によって冷却する空気冷却方式が挙げられる。
　直接冷却方式は、サンプルプレートを直接的に冷却するため、温調の応答速度が良好であるという利点がある一方で、サンプルプレートの下面側から局所的に冷却するため、サンプルプレートを均一に冷却することが難しいという問題もある。空気冷却方式は、温調の応答速度が直接冷却方式よりも劣る反面、サンプルプレートの配置されている温調空間内が全体的に冷却されるため、直接冷却方式に比べてサンプルプレートを均一に冷却することができる。
特開２０１６－１７６７４９号公報
　冷却温調方式として空気冷却方式を採用した場合、温調空間からの冷気漏れによる結露の問題がある。温調空間は、断熱材などによって囲われることで外気と熱的に分離されるが、温調空間内へ配管や配線を引き込むための構造的な制約や装置サイズの制約などによって、断熱材の厚みを十分に確保できない部分が存在する。そのような部分から断熱材の外側へ漏れ出た冷気によって断熱材の表面温度が低下すると、特に高温多湿環境においては、断熱材の表面に結露が発生する虞がある。そのような結露水によって電気基板やバルブといった重要な部品が濡れてしまうと、電気基板の故障やバルブの錆びを引き起こし、装置の重大な故障の原因となり得る。
　そこで、本発明は、温調空間から流出する冷気に起因した結露を防止できる構造を提供することを目的とするものである。
　本発明に係るサンプル温調装置は、サンプルを内部に収容して前記サンプルの温調を行なうための温調空間と、前記温調空間内が外気と熱的に分離されるように前記温調空間の周囲を囲う断熱層と、前記温調空間内を冷却するための冷却部と、前記断熱層の外面のうち少なくとも一部の面を覆う伝熱板と、前記伝熱板の表面で結露が発生しないように前記伝熱板を加熱するためのヒータと、を備えている。
　本発明では、温調空間を囲う断熱層の外面に伝熱板を配置し、その伝熱板をヒータで加熱することによって、温調空間から流出する冷気に起因した結露の発生を防止する。このような結露防止構造は、温調空間を囲う断熱層の外面全体で適用してもよいが、断熱層の外面の一部、すなわち、結露を発生させたくない部分及び／又は結露の発生しやすい部分にのみ適用してもよい。
　本発明のサンプル温調装置は、前記伝熱板の外面を覆う外側断熱層をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、伝熱板からの放熱量が低減されるので、ヒータによる伝熱板の加熱効率が向上し、より小さいヒータ出力で結露の発生を防止することができる。
　より好ましい本発明の実施形態としては、前記伝熱板の表面温度を測定するための表面温度センサと、露点よりも高い目標温度を設定し、前記伝熱板の温度が前記目標温度になるように前記表面温度センサの出力に基づいて前記ヒータの出力を制御するように構成されたヒータ制御部と、を備えたものが挙げられる。
　上記の場合、当該サンプル温調装置の外気の温度を測定するための外気温センサをさらに備え、前記ヒータ制御部は、前記伝熱板の温度が、前記外気温センサにより測定される外気の温度に基づいて前記目標温度を設定するように構成されていることが好ましい。結露は外気温との温度差が大きくなるほど発生しやすくなるため、伝熱板の目標温度を外気温に基づいて設定することによって、結露の発生をより確実に防止することができる。
　上記の場合、前記ヒータ制御部は、前記目標温度を前記外気温センサにより測定される外気の温度と略同一の温度に設定するように構成されていることが好ましい。そうすれば、伝熱板を加熱するヒータの出力は断熱層から流出する冷気を打ち消すだけの大きさに調節されるため、最小限のヒータ出力で結露の発生を防止することができる。
　本発明における前記冷却部の一例は、ペルチェ素子及びファンを備え、前記ペルチェ素子によって冷却された空気を前記温調空間内に配置された前記サンプルに向けて送風するように構成されたものである。
　上記の場合、前記サンプルはサンプルプレートに保持された状態で前記温調空間の底面側に配置するようになっていてもよい。その場合、ペルチェ素子によって冷却された空気が温調空間の底面側を流れ、温調空間の底面側を覆う断熱層の外面で結露が発生しやすくなると考えらえるので、前記伝熱板を前記温調空間の底面側の断熱層を覆うように設けることが好ましい。
　本発明に係るサンプル温調装置の一例は、液体クロマトグラフ用オートサンプラである。オートサンプラでは、温調空間を形成する板金や断熱層に、温調空間の内部へ配管や配線を引き込むための開口を設ける必要があり、そのような開口から温調空間内の冷気が流出する懸念がある。そのような開口が設けられる面に対して上述の結露防止構造を適用すれば、開口から流出する冷気に起因した結露の発生を効果的に防止することができる。
　本発明のサンプル温調装置では、温調空間を囲う断熱層の外面に伝熱板を配置し、その伝熱板をヒータで加熱することにより、温調空間から流出する冷気に起因した結露の発生を防止することができる。このような結露防止構造は、断熱層の外面のうち結露の発生させたくない所望の面に適用することができるので、結露水による電子基板の故障やバルブ等の錆びを防ぐことができる。
サンプル温調装置の一実施例を示す概略断面構成図である。 同実施例の伝熱板の温調動作の一例を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、本発明に係るサンプル温調装置の一実施例について説明する。
　サンプル温調装置１は、板金などによって形成される板金４内に温調空間２を備えている。板金４の外周面は、後述する冷却部１２の放熱部分を除いて、例えばポリエチレン樹脂発泡材などからなる断熱層６によって覆われている。すなわち、冷却部１２が断熱層６によって外気と熱的に分離されている。
　温調空間２内には、サンプルを保持したサンプルプレート１０がラック８に搭載された状態で設置される。サンプルプレート１０は、サンプルを収容した複数のバイアルを保持するものであってもよいし、サンプルを収容する複数のウエルが上面に設けられたものであってもよい。この実施例では、サンプルプレート１０を搭載したラック８が温調空間８内の底面側に設置されるようになっている。
　温調空間２を形成する板金４の側壁に冷却部１２が取り付けられている。冷却部１２は、ペルチェ素子１４、ファン１６、吸熱フィン１８及び放熱フィン２０を備えている。ペルチェ素子１４は、吸熱側が温調空間２の内側、放熱側が温調空間２の外側に配置されるように設けられている。吸熱フィン１８はペルチェ素子１４の吸熱面に取り付けられ、放熱フィン２０はペルチェ素子１４の放熱面に取り付けられている。ファン１６は、ペルチェ素子１４によって冷却された空気をサンプルプレート１０へ向けて送風するように設けられている。
　このサンプル温調装置１は、例えば液体クロマトグラフ用オートサンプラによって実現されるものである。サンプル温調装置１がオートサンプラである場合には、サンプルプレート１０によって保持されたサンプルを吸入するためのニードルやシリンジポンプ、ニードルを移動させるための駆動機構なども温調空間２内に設けられる。
　温調空間２を囲っている断熱層６のうち底面側の断熱層６ａの外側（下側）に、熱伝導性の良好なアルミニウムなどの金属からなる伝熱板２２が設けられており、さらに伝熱板２２の表面が、例えばポリエチレン樹脂発泡材からなる外側断熱層２８によって覆われている。伝熱板２２には、ヒータ２４及び表面温度センサ２６が取り付けられている。ヒータ２４は伝熱板２２の表面温度が露点以下にならないように伝熱板２２を加熱するためのものであり、表面温度センサ２６は伝熱板２２の表面温度を測定するためのものである。
　ヒータ２４の出力はヒータ制御部３０によって制御される。ヒータ制御部３０は、表面温度センサ２６によって測定される伝熱板２２の表面温度が目標温度になるように、ヒータ２４の出力を制御するように構成されている。ヒータ制御部３０は、例えばマイクロコンピュータなどの演算素子が所定のプログラムを実行することによって得られる機能である。
　伝熱板２２の目標温度は、温調空間２の外側のいずれかの位置に設けられた外気温センサ３２によって測定される温調空間２の外側の温度（外気温）に基づいて、ヒータ制御部３０が設定する。目標温度の好ましい一例は、外気温センサ３２によって測定される外気温と略同一の温度であるが、本発明はこれに限定されず、伝熱板２２の表面において結露が発生しない程度に外気温よりも低い温度又は外気温よりも高い温度を目標温度として設定するように、ヒータ制御部３０が構成されていてもよい。
　上記構造により、伝熱板２２の温度が露点以下にならないように制御されるため、底面側の断熱層６ａの外側で結露が発生しなくなる。このため、温調空間２内へ配管や配線を引き込むための開口を板金４の底面に設けた場合でも、その開口からの冷気の流出に起因する結露の発生を防止することができる。したがって、外側断熱層２８よりも下方へ結露水が滴下しないので、外側断熱層２８よりも下方の位置に電子回路やバルブ等の部品を配置することができる。
　次に、図２のフローチャートを用いて、伝熱板２２の温度制御動作の一例について説明する。
　ヒータ制御部３０を機能としてもつ電子回路には、表面温度センサ２６の信号と外気温センサ３２の信号が一定時間ごとに取り込まれる（ステップＳ１）。ヒータ制御部３０は、表面温度センサ２６の信号と外気温センサ３２の信号が取り込まれる度に、以下の動作を実行する。まず、外気温センサ３２によって測定された外気温に基づいて目標温度を設定する（ステップＳ２）。目標温度は、露点よりも高い温度であり、例えば外気温と略同一の温度である。目標温度を設定した後、その目標温度と表面温度センサ２６によって測定された伝熱板２２の表面温度との差分を求め（ステップＳ３）、伝熱板２２の表面温度を目標温度に近づけるように、差分値に基づいてヒータ２４の出力を調節する（ステップＳ４）。
　なお、伝熱板２２の目標温度を外気温と同一の温度とする場合、ヒータ制御部３０は、外気温センサの信号と表面温度センサの信号との差分をとり、その差分値に基づいてヒータ２４の出力を調節するように構成されていてもよい。
　以上において説明したサンプル温調装置１では、底面側の断熱層６ａの外側にのみ伝熱板２２、ヒータ２４、表面温度センサ２６及び外側断熱層２８からなる結露防止構造が設けられているが、このような結露防止構造は必要に応じて断熱層６の任意の面の外側に設けることができる。
　また、外側断熱層２８はヒータ２４による伝熱板２２の加熱効率の向上を目的として設けられているものであり、結露を防止する観点からは必須の構成要件ではない。
　　　１　　　サンプル温調装置
　　　２　　　温調空間
　　　４　　　板金
　　　６，６ａ　　　断熱層
　　　８　　　ラック
　　　１０　　　サンプルプレート
　　　１２　　　冷却部
　　　１４　　　ペルチェ素子
　　　１６　　　ファン
　　　１８　　　吸熱フィン
　　　２０　　　放熱フィン
　　　２２　　　伝熱板
　　　２４　　　ヒータ
　　　２６　　　表面温度センサ
　　　２８　　　外側断熱層
　　　３０　　　ヒータ制御部
　　　３２　　　外気温センサ

Claims (8)

  1. 　サンプルを内部に収容して前記サンプルの温調を行なうための温調空間と、
    　前記温調空間内が外気と熱的に分離されるように前記温調空間の周囲を囲う断熱層と、
    　前記温調空間内を冷却するための冷却部と、
    　前記断熱層の外面のうち少なくとも一部の面を覆う伝熱板と、
    　前記伝熱板の表面で結露が発生しないように前記伝熱板を加熱するためのヒータと、を備えたサンプル温調装置。
  2. 　前記伝熱板の外面を覆う外側断熱層をさらに備えている、請求項１に記載のサンプル温調装置。
  3. 　前記伝熱板の表面温度を測定するための表面温度センサと、
    　露点よりも高い目標温度を設定し、前記伝熱板の温度が前記目標温度になるように前記表面温度センサの出力に基づいて前記ヒータの出力を制御するように構成されたヒータ制御部と、を備えた請求項１又は２に記載のサンプル温調装置。
  4. 　当該サンプル温調装置の外気の温度を測定するための外気温センサをさらに備え、
    　前記ヒータ制御部は、前記外気温センサにより測定される外気の温度に基づいて前記目標温度を設定するように構成されている、請求項３に記載のサンプル温調装置。
  5. 　前記ヒータ制御部は、前記目標温度を前記外気温センサにより測定される外気の温度と略同一の温度に設定するように構成されている、請求項４に記載のサンプル温調装置。
  6. 　前記冷却部は、ペルチェ素子及びファンを備え、前記ペルチェ素子によって冷却された空気を前記温調空間内に配置された前記サンプルに向けて送風するように構成されたものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のサンプル温調装置。
  7. 　前記サンプルはサンプルプレートに保持された状態で前記温調空間の底面側に配置され、
    　前記伝熱板は、前記温調空間の底面側の断熱層を覆うように設けられている、請求項６に記載のサンプル温調装置。
  8. 　前記サンプル温調装置は液体クロマトグラフ用オートサンプラである、請求項１から７のいずれか一項に記載のサンプル温調装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3991846A1 (en) * 2020-11-03 2022-05-04 Applied Cells Inc. Microfluidic system including cooling device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453385A (en) * 1981-12-15 1984-06-12 Georg May Device for regulating the temperature of materials
JPS60140039A (ja) * 1983-12-27 1985-07-24 Nippon Kokan Kk <Nkk> 結露防止装置
JPH07333227A (ja) * 1994-06-09 1995-12-22 Toa Medical Electronics Co Ltd 反応容器供給装置および同装置が組み込まれた自動分析装置
JP2000074802A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Shimadzu Corp 試料冷却装置
JP2003035482A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Mk Seiko Co Ltd 低温貯蔵庫
WO2014042011A1 (ja) * 2012-09-12 2014-03-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検体収納装置、検体処理システム、およびこれらの制御方法
WO2015162680A1 (ja) * 2014-04-22 2015-10-29 株式会社島津製作所 加熱温調用サンプルラック及びその加熱温調用サンプルラックを用いる試料温度調節装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201420994Y (zh) * 2009-03-20 2010-03-10 河源市粤兴实业有限公司 可防止结露的led路灯
CN201464703U (zh) * 2009-04-30 2010-05-12 上海交通大学医学院附属瑞金医院 一种低温显微镜载物台
CN201732072U (zh) * 2010-07-05 2011-02-02 中国建筑材料检验认证中心有限公司 可调温中空玻璃结露实验装置
US8999241B2 (en) * 2011-03-16 2015-04-07 Sysmex Corporation Specimen analyzer
JP5653872B2 (ja) * 2011-09-22 2015-01-14 古河電気工業株式会社 筐体用冷却装置
US9804071B2 (en) * 2013-03-18 2017-10-31 Shimadzu Corporation Sample cooling device, autosampler provided with the same, and sample cooling method
CN204064840U (zh) * 2014-06-25 2014-12-31 中国建筑材料科学研究总院 一种涂层结露载体及防结露性能测试系统
JP6428414B2 (ja) 2015-03-19 2018-11-28 株式会社島津製作所 オートサンプラ
CN204835300U (zh) * 2015-08-08 2015-12-02 南京博纳威电子科技有限公司 一种能防凝露的空调开关柜
SG11201710096WA (en) * 2016-05-02 2018-01-30 Fsx Inc Cold and hot storage

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4453385A (en) * 1981-12-15 1984-06-12 Georg May Device for regulating the temperature of materials
JPS60140039A (ja) * 1983-12-27 1985-07-24 Nippon Kokan Kk <Nkk> 結露防止装置
JPH07333227A (ja) * 1994-06-09 1995-12-22 Toa Medical Electronics Co Ltd 反応容器供給装置および同装置が組み込まれた自動分析装置
JP2000074802A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Shimadzu Corp 試料冷却装置
JP2003035482A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Mk Seiko Co Ltd 低温貯蔵庫
WO2014042011A1 (ja) * 2012-09-12 2014-03-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検体収納装置、検体処理システム、およびこれらの制御方法
WO2015162680A1 (ja) * 2014-04-22 2015-10-29 株式会社島津製作所 加熱温調用サンプルラック及びその加熱温調用サンプルラックを用いる試料温度調節装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3991846A1 (en) * 2020-11-03 2022-05-04 Applied Cells Inc. Microfluidic system including cooling device
US20220134342A1 (en) * 2020-11-03 2022-05-05 Applied Cells Inc. Microfluidic System Including Cooling Device

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