JP5572037B2 - Soaking block for thermostat - Google Patents
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Description
本発明は、熱電対や測温抵抗体などの温度計や温度センサの校正を行う校正装置等の恒温装置に用いられる恒温装置用均熱ブロックに関する。 The present invention relates to a soaking block for a thermostatic device used in a thermostatic device such as a calibration device for calibrating a thermometer or a temperature sensor such as a thermocouple or a resistance temperature detector.
熱電対や測温抵抗体などの温度センサの校正は、校正対象である温度センサを、ヒータなどの加熱装置や、ペルチェ素子やスターリングクーラーなどの冷却装置などによって、一定温度に保持可能な恒温装置に挿入し行う。 Calibration of temperature sensors such as thermocouples and resistance temperature detectors is a constant temperature device that can maintain the temperature sensor to be calibrated at a constant temperature with a heating device such as a heater or a cooling device such as a Peltier element or a Stirling cooler. Insert into and do.
この際、校正対象である温度センサは、一定温度に保たれ、また温度分布が少なく均一な温度に保持されることが必要である。このため、恒温装置には、均熱ブロックが設置され、校正対象である温度センサが置かれた環境が一定温度に保たれ、また温度分布が少ない環境となるように構成する必要がある。 At this time, the temperature sensor to be calibrated needs to be kept at a constant temperature and kept at a uniform temperature with a small temperature distribution. For this reason, it is necessary for the thermostat to be configured so that a soaking block is installed, the environment where the temperature sensor to be calibrated is placed is maintained at a constant temperature, and the temperature distribution is small.
そこで、特許文献１では、二重構造の均熱ブロックにおいて、接触面をテーパー形状とすることで、熱の加熱冷却効率を高め、さらに加熱冷却を、均熱ブロックの校正対象を挿入する位置寄りから行うことで、校正対象物の温度を均一にする構成が示されている。 Therefore, in Patent Document 1, in the double-layer soaking block, the contact surface is tapered to increase the heating and cooling efficiency of the heat, and the heating and cooling are closer to the position where the calibration target of the soaking block is inserted. The configuration in which the temperature of the calibration object is made uniform is shown.
しかし、特許文献１に示した恒温装置用均熱ブロックでは、二重の均熱ブロック同士の接触が極めて良いため、加熱冷却によって内側の均熱ブロックと外側の均熱ブロックが固着してしまったり、均熱ブロックは条件によっては冷却されるため、結露などが発生するため腐食（錆など）が生じ、均熱ブロック同士が固着してしまったり、熱接触が悪化するなどの問題が生じる可能性がある。 However, in the soaking block for a thermostatic device shown in Patent Document 1, the contact between the two soaking blocks is very good, and the inner soaking block and the outer soaking block are fixed by heating and cooling. Because the soaking block is cooled depending on the conditions, condensation may occur due to condensation, etc., causing corrosion (rust, etc.), causing problems such as sticking of the soaking blocks or deterioration of thermal contact. There is.
そこで、本件発明では、上記課題に鑑み、以下の恒温装置用均熱ブロックを提供する。すなわち第一の発明としては、少なくとも一端が開口した開口部を有する管状の外ケースと、前記外ケースの開口部から挿入され、外ケースに内接する内ケースと、の二重構造からなり、前記外ケースは、内壁の少なくとも一部が、内ケースの挿入方向へ向かって狭まるようテーパー加工された外テーパー部を有し、前記内ケースの外周は、外テーパー部に沿った内テーパー部を有し、前記外ケースと前記内ケースは、前記外テーパー部および内テーパー部にて接触し、前記外テーパー部および内テーパー部の少なくともどちらか一方は腐食防止メッキ処理がなされている恒温装置用均熱ブロックを提供する。 Then, in this invention, in view of the said subject, the following soaking blocks for thermostats are provided. That is, as a first invention, it has a double structure of a tubular outer case having an opening with at least one open end, and an inner case inserted from the opening of the outer case and inscribed in the outer case, The outer case has an outer tapered portion in which at least a part of the inner wall is tapered so as to narrow toward the insertion direction of the inner case, and the outer periphery of the inner case has an inner tapered portion along the outer tapered portion. The outer case and the inner case are in contact with each other at the outer taper portion and the inner taper portion, and at least one of the outer taper portion and the inner taper portion is subjected to corrosion prevention plating treatment. Provide heat block.
第二の発明としては、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用いる第一の発明に記載の恒温装置用均熱ブロックを提供する。 As a second invention, when the target temperature is higher than the ambient temperature, the constant temperature described in the first invention uses a material constituting the inner case as a material having a higher expansion coefficient than the material constituting the outer case. A soaking block for an apparatus is provided.
第三の発明としては、目標温度が周囲温度に比べて低い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料を用いる第一の発明に記載の恒温装置用均熱ブロックを提供する。 As a third invention, when the target temperature is lower than the ambient temperature, the constant temperature described in the first invention uses a material that constitutes the inner case as a material that has a lower expansion coefficient than the material that constitutes the outer case. A soaking block for an apparatus is provided.
第四の発明としては、前記膨張係数の高い材料は、アルミニウムを主材とする材料で、前記膨張係数の低い材料は、銅を主材とする材料からなる第二の発明に記載の恒温装置用均熱ブロックを提供する。 As a fourth invention, the constant temperature apparatus according to the second invention, wherein the material having a high expansion coefficient is a material mainly made of aluminum, and the material having a low expansion coefficient is a material mainly containing copper. Providing a soaking block.
第五の発明としては、前記膨張係数の高い材料は、アルミニウムを主材とする材料で、 As a fifth invention, the material having a high expansion coefficient is a material mainly composed of aluminum,
前記膨張係数の低い材料は、銅を主材とする材料からなる第三の発明に記載の恒温装置用均熱ブロックを提供する。 The material having a low expansion coefficient provides the heat equalizing block for a thermostatic device according to the third invention, which is made of a material mainly composed of copper.
本件発明の恒温装置用均熱ブロックのように、内ケースと外ケースが接触する個所に腐食防止メッキ処理を行うことで、内ケースや外ケースの腐食（錆）を防止することが可能となる。内ケースや外ケースの腐食を防止することで、内ケースと外ケースの間の熱接触（熱伝導性）が悪化するのを防ぐことが可能となる。 Like the soaking block for the thermostatic device of the present invention, it is possible to prevent corrosion (rust) of the inner case and the outer case by performing the anti-corrosion plating treatment at the place where the inner case and the outer case are in contact with each other. . By preventing the corrosion of the inner case and the outer case, it becomes possible to prevent the thermal contact (thermal conductivity) between the inner case and the outer case from deteriorating.
また、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用い、目標温度が周囲温度に比べて低い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料を用いることで、内ケースと外ケースの固着を防止することが可能となる。 In addition, when the target temperature is higher than the ambient temperature, the material constituting the inner case is a material having a higher expansion coefficient than the material constituting the outer case, and the target temperature is lower than the ambient temperature. By using a material having a lower expansion coefficient than that of the material constituting the outer case as the material constituting the case, it is possible to prevent the inner case and the outer case from sticking.
以下、本件発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本件発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention should not be limited to these embodiments at all, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof.
実施形態１および実施形態２は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４に関する。
The first and second embodiments relate to claims 1, 2, 3, and 4 .
本実施形態の恒温装置用均熱ブロックは、外ケースと内ケースからなる二重構造であって、内ケースと外ケースがテーパー部で接触している。このテーパー部の一部または全部が腐食防止メッキ処理されていることを特徴としている。 The constant temperature block for the thermostatic device of the present embodiment has a double structure including an outer case and an inner case, and the inner case and the outer case are in contact with each other at a tapered portion. A part or all of the tapered portion is subjected to corrosion prevention plating.
腐食防止メッキ処理を行うことで、腐食（錆など）による熱接触の悪化や、両ケース同士の固着などを防止することが可能となる。
＜実施形態１ 構成＞
By performing the anti-corrosion plating treatment, it is possible to prevent deterioration of thermal contact due to corrosion (such as rust) and adhesion between the cases.
<Configuration of Embodiment 1>
図１に本実施形態の恒温装置用均熱ブロックを説明するための概念図を示した。本実施形態の恒温装置用均熱ブロックは、少なくとも一端が開口した開口部（０１０１）を有する管状の外ケース（０１０２）と、前記外ケースの開口部から挿入され、外ケースに内接する内ケース（０１０３）との二重構造からなり、前記外ケースは、内壁の少なくとも一部が、内ケースの挿入方向へ向かって狭まるようテーパー加工された外テーパー部（０１０４）を有し、前記内ケースの外周は、外テーパー部に沿った内テーパー部（０１０５）を有し、前記外ケースと前記内ケースは、前記外テーパー部および内テーパー部にて接触し、前記外テーパー部および内テーパー部の少なくともどちらか一方は腐食防止メッキ処理がなされている。 The conceptual diagram for demonstrating the soaking | uniform-heating block for thermostats of this embodiment to FIG. 1 was shown. The soaking block for a thermostatic device of the present embodiment includes a tubular outer case (0102) having an opening (0101) having at least one end opened, and an inner case inserted from the opening of the outer case and inscribed in the outer case (0103), and the outer case has an outer tapered portion (0104) that is tapered so that at least a part of the inner wall narrows in the insertion direction of the inner case. The outer periphery has an inner taper portion (0105) along the outer taper portion, and the outer case and the inner case contact at the outer taper portion and the inner taper portion, and the outer taper portion and the inner taper portion At least one of these is subjected to corrosion prevention plating.
「外ケース」は、開口部を有する管状のケースであり、開口部から後述する内ケースを挿入できるように構成されている。外ケースの断面形状は、図１では円形として図示しているが、円形には限定されず、四角形などの多角形であってもよい。但し、加熱冷却した際の温度分布を考慮した場合、断面は円形とするのが好ましい。 The “outer case” is a tubular case having an opening, and is configured so that an inner case described later can be inserted from the opening. The cross-sectional shape of the outer case is illustrated as a circle in FIG. 1, but is not limited to a circle, and may be a polygon such as a quadrangle. However, considering the temperature distribution when heating and cooling, the cross section is preferably circular.
「外テーパー部」は、前述の外ケースの内部に設けられたテーパー部であり、開口部から後述する内ケースを挿入する挿入方向に向かって狭まる、つまり外ケースの内径が小さくなるようにテーパー加工された部分である。この外テーパー部は後述する内ケースに設けられた内テーパー部と熱接触する個所となる。 The “outer taper portion” is a taper portion provided inside the outer case described above, and is tapered toward the insertion direction in which the inner case described later is inserted from the opening, that is, the inner case has a smaller inner diameter. It is a processed part. This outer taper portion is a portion that comes into thermal contact with an inner taper portion provided in an inner case described later.
「内ケース」は、前述の外ケースの開口部から挿入され、外ケースに内接するように構成されている。内ケースの断面形状は、図１では円形として図示されているが、円形には限定されず、四角形などの多角形であってもよい。ただし、後述する内テーパー部と前述した外テーパー部が接触する形状である必要がある。また、前述のように、内テーパー部と外テーパー部が接触する形状であれば、内ケースの断面形状はどのような形状であってもよく、外ケースの断面形状と揃える必要は無い。しかし、外ケースの説明の際にも記載したように、加熱冷却した際の温度分布を考慮した場合、断面形状は円形とすることが望ましい。 The “inner case” is configured to be inserted from the opening of the outer case described above and to be inscribed in the outer case. The cross-sectional shape of the inner case is illustrated as a circle in FIG. 1, but is not limited to a circle, and may be a polygon such as a quadrangle. However, it is necessary that the inner tapered portion described later and the outer tapered portion described above are in contact with each other. Further, as described above, the inner case may have any cross-sectional shape as long as the inner tapered portion and the outer tapered portion are in contact with each other, and it is not necessary to match the cross-sectional shape of the outer case. However, as described in the description of the outer case, it is desirable that the cross-sectional shape be circular in consideration of the temperature distribution when heating and cooling.
また、内ケースには恒温対象となる温度センサを挿入するセンサ挿入穴（０１０６）が設けられている。センサ挿入穴は、内ケースを外ケースの開口部から挿入する際の後端から前方方向へ向けて設けられている。つまり、恒温対象となる温度センサは、外ケースの開口部方向から挿入されることになる。また、内ケースの上部には、図２に示したように、外ケース（０２０１）内部から内ケース（０２０２）を取り外すための係止部（０２０３）を設けてもよい。例えば図２に示した係止部では、係止部にフック（０２０４）を係止し引っ張ることで、内ケースを外ケースから取り外すことが可能である。この係止部やフックの形状については、本実施形態の恒温装置用均熱ブロックの大きさや用途等に合わせて適宜決定する。 Further, the inner case is provided with a sensor insertion hole (0106) for inserting a temperature sensor to be a constant temperature object. The sensor insertion hole is provided in the forward direction from the rear end when the inner case is inserted from the opening of the outer case. That is, the temperature sensor that is a constant temperature target is inserted from the direction of the opening of the outer case. Further, as shown in FIG. 2, a locking portion (0203) for removing the inner case (0202) from the inside of the outer case (0201) may be provided on the upper portion of the inner case. For example, in the locking portion shown in FIG. 2, the inner case can be removed from the outer case by locking and pulling the hook (0204) on the locking portion. About the shape of this latching | locking part and a hook, it determines suitably according to the magnitude | size, the use, etc. of the thermostatic block for thermostats of this embodiment.
「内テーパー部」は、内ケースの外周に設けられ、前述の外テーパー部と接触するように構成されている。内テーパー部は、外テーパー部との熱伝導が良好となるように接触するために、外テーパーのテーパーに沿って設けられている。従って、内テーパー部のテーパーは、内ケースを外ケースの開口部から挿入する際の挿入方向に向かって狭まる、
つまり内ケースの断面径が挿入方向に向かって小さくなるようにテーパー加工され、さらにテーパーの角度が外テーパー部と略同一の角度を有するように構成されている。
The “inner taper portion” is provided on the outer periphery of the inner case and is configured to come into contact with the aforementioned outer taper portion. The inner taper portion is provided along the taper of the outer taper in order to make contact with the outer taper portion so that heat conduction is good. Therefore, the taper of the inner tapered portion narrows toward the insertion direction when the inner case is inserted from the opening of the outer case.
That is, the inner case is tapered so that the cross-sectional diameter becomes smaller in the insertion direction, and the taper angle is substantially the same as that of the outer taper portion.
外テーパー部と内テーパー部は、図１のように外ケースの開口部寄りに配置されていてもよいが、図３の（ａ）のように中央付近に設けられたり、（ｂ）のように開口部から離れた位置に設けられたり、（ｃ）のように内ケースの外周全てが内テーパー部で構成されていてもよい。また、内ケースと外ケースは、最低でも外テーパー部と内テーパー部で接していれば良く、図３の（ａ）や（ｂ）にも示したように、外テーパー部と内テーパー部以外の個所で接していてもよい。これらの外テーパー部と内テーパー部の位置や、接触個所の位置や大きさ等については、恒温装置用均熱ブロックを恒温に保つための加熱冷却装置の種類や、設置位置、接触位置等によって適宜決定すればよい。 The outer taper portion and the inner taper portion may be arranged near the opening of the outer case as shown in FIG. 1, but may be provided near the center as shown in FIG. 3 (a) or as shown in FIG. It may be provided at a position away from the opening, or the entire outer periphery of the inner case may be constituted by an inner tapered portion as shown in (c). Further, it is sufficient that the inner case and the outer case are in contact with each other at least by the outer tapered portion and the inner tapered portion. As shown in FIGS. 3A and 3B, the outer case and the inner tapered portion are not included. You may touch at the point. The position of the outer taper part and the inner taper part, the position and size of the contact point, etc. depend on the type of heating / cooling device, installation position, contact position, etc. What is necessary is just to determine suitably.
「腐食防止メッキ処理」は、内ケースおよび／または外ケースに対して行われる。特に、内ケースおよび外ケースに設けられた内テーパー部および／または外テーパー部に対して行われる。この腐食防止メッキ処理は、内ケースおよび外ケースの接触面、つまり外テーパー部と内テーパー部が腐食した場合、外ケースと内ケースの熱伝導が悪化するため、これを防止するために行われる処理である。従って、最低でも内ケースと外ケースが接触する面、つまり外テーパー部と内テーパー部に腐食防止メッキ処理を行えばよい。また、仮に外ケースと内ケースを構成する材料の内、どちらか一方が腐食しにくい材料や腐食しても熱接触に悪影響を及ぼさない材料などで構成されていた場合には、他方のテーパー部のみ腐食防止メッキ処理を行うようにしてもよい。 The “corrosion prevention plating process” is performed on the inner case and / or the outer case. In particular, it is performed on the inner tapered portion and / or the outer tapered portion provided in the inner case and the outer case. This corrosion prevention plating treatment is performed to prevent contact between the inner case and the outer case, that is, when the outer taper portion and the inner taper portion corrode, the heat conduction between the outer case and the inner case deteriorates. It is processing. Accordingly, at least the surface where the inner case and the outer case are in contact, that is, the outer taper portion and the inner taper portion may be subjected to corrosion prevention plating. In addition, if one of the materials constituting the outer case and the inner case is made of a material that does not corrode easily, or a material that does not adversely affect thermal contact even when corroded, the other tapered portion Only the anti-corrosion plating process may be performed.
上記のように腐食防止メッキ処理は、外テーパー部と内テーパー部のみに行えばよいが、逆に外ケースと内ケース全体に腐食防止メッキ処理をしてもよい。特に恒温対象物である温度センサとの熱接触を悪化させないために、センサ挿入穴の内側まで腐食防止メッキ処理を行ってもよい。 As described above, the corrosion prevention plating process may be performed only on the outer taper part and the inner taper part. Conversely, the corrosion prevention plating process may be performed on the entire outer case and the inner case. In particular, in order not to deteriorate the thermal contact with the temperature sensor that is a constant temperature object, the corrosion prevention plating process may be performed to the inside of the sensor insertion hole.
具体的な腐食防止メッキ処理としては、ニッケルメッキの他、クロムメッキ、亜鉛メッキ、ロジウムメッキ等の他、これらの化合物のメッキなどである。またメッキ処理の方法としては、電気メッキ、無電解メッキ、化成処理、真空メッキ、溶融メッキ、電着塗装など何れの方法を用いてもよい。これらのメッキ処理の種類や方法については、使用される温度条件や、内ケースや外ケースを構成する材料の材質によって適宜選択して用いればよい。
＜実施形態１ 効果＞
Specific corrosion prevention plating treatment includes nickel plating, chromium plating, zinc plating, rhodium plating, etc., and plating of these compounds. As a plating method, any method such as electroplating, electroless plating, chemical conversion treatment, vacuum plating, hot dipping, and electrodeposition coating may be used. About the kind and method of these plating processes, what is necessary is just to select suitably according to the temperature conditions to be used, and the material of the material which comprises an inner case and an outer case.
<Embodiment 1 effect>
本実施形態の恒温装置用均熱ブロックのように、内ケースと外ケースが接触する個所に腐食防止メッキ処理を行うことで、内ケースや外ケースの腐食（錆）を防止することが可能となる。内ケースや外ケースの腐食を防止することで、内ケースと外ケースの間の熱接触（熱伝導性）が悪化するのを防ぐことが可能となる。
＜＜実施形態２＞＞
＜実施形態２ 概要＞
Like the temperature equalizing block for the thermostatic device of this embodiment, it is possible to prevent corrosion (rust) of the inner case and the outer case by performing the corrosion prevention plating treatment at the place where the inner case and the outer case contact. Become. By preventing the corrosion of the inner case and the outer case, it becomes possible to prevent the thermal contact (thermal conductivity) between the inner case and the outer case from deteriorating.
<< Embodiment 2 >>
<Overview of Embodiment 2>
本実施形態は、実施形態１に述べた外ケースおよび内ケースを構成する材料を、目的となる恒温が、周囲温度に対して高温か低温かに応じて、膨張係数の大小を決定したことを特徴としている。 In this embodiment, the material constituting the outer case and the inner case described in the first embodiment is determined based on whether the target constant temperature is high or low relative to the ambient temperature. It is a feature.
このように構成することで、外ケースと内ケースが固着してしまうのを防止することが可能となる。
＜実施形態２ 構成＞
By comprising in this way, it becomes possible to prevent that an outer case and an inner case adhere.
<Configuration of Embodiment 2>
本実施形態の恒温装置用均熱ブロックは、実施形態１に述べた恒温装置用均熱ブロックについて、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用いるか、または、目標温度が周囲温度に比べて低い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料を用いることを特徴としている。 When the target temperature is higher than the ambient temperature in the constant temperature block for the constant temperature device described in the first embodiment, the constant temperature block for the constant temperature device according to the present embodiment configures the material constituting the inner case as the outer case. Use a material with a higher expansion coefficient compared to the material, or if the target temperature is lower than the ambient temperature, use a material that forms the inner case and a material that has a lower expansion coefficient than the material that forms the outer case It is characterized by that.
「目標温度」とは、恒温対象物である温度センサを、一定の温度に保つ時（恒温時）の温度である。この目標温度が恒温装置用均熱ブロックを置いた周囲の温度に対して高いか低いかによって、内ケースと外ケースを構成する材料の膨張係数を高くするか低くするかを決定する。 The “target temperature” is a temperature at which the temperature sensor that is a constant temperature object is maintained at a constant temperature (at a constant temperature). Whether the expansion coefficient of the material constituting the inner case and the outer case is increased or decreased is determined depending on whether the target temperature is higher or lower than the ambient temperature where the soaking block for the thermostatic device is placed.
まず、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用いる。図４にこれを説明するための概念図を示した。まず、昇温前の状態（図中（ａ）の状態）において、内ケースは外ケースに挿入された状態である。この状態から昇温すると、内ケースおよび外ケースは熱によって膨張する。すると、外ケースの開口部の開口径（図中Ａ）は、熱による膨張によって広がる。また、外ケースに挿入された内ケースの断面径（図中Ｂ）も熱による膨張によって大きくなる。このとき、内ケースの材料は膨張係数の高い材料を用いているため、膨張の割合が高い。従って、内ケースは、外ケースを内側から外側方向に押すように固定される（図中（ｂ）の状態）。降温すると、先ほどの昇温とは逆に、外ケースと内ケースは収縮し、元の状態へと戻る（図中（ｃ）の状態）。元の状態となるため、内ケースは外ケースからスムーズに取り外すことが可能である。 First, when the target temperature is higher than the ambient temperature, the material constituting the inner case is a material having a higher expansion coefficient than the material constituting the outer case. FIG. 4 shows a conceptual diagram for explaining this. First, the inner case is inserted into the outer case in the state before the temperature rise (the state (a) in the figure). When the temperature is raised from this state, the inner case and the outer case are expanded by heat. Then, the opening diameter (A in the figure) of the opening of the outer case widens due to expansion due to heat. Moreover, the cross-sectional diameter (B in the figure) of the inner case inserted into the outer case also increases due to thermal expansion. At this time, since the material of the inner case uses a material having a high expansion coefficient, the expansion rate is high. Therefore, the inner case is fixed so as to push the outer case from the inner side toward the outer side (state (b) in the figure). When the temperature is lowered, the outer case and the inner case are contracted and returned to the original state (state (c) in the figure), contrary to the previous temperature rise. Since it will be in the original state, the inner case can be removed smoothly from the outer case.
一方、逆に内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料を用いた場合について図５を用いて説明する。まず、昇温前の状態（図中（ａ）の状態）において、内ケースは外ケースに挿入された状態である。この状態から昇温すると、前述と同様に、内ケースおよび外ケースは熱によって膨張し、外ケースの開口部の開口径（図中Ａ）は、熱による膨張によって広がる。また、外ケースに挿入された内ケースの断面径（図中Ｂ）も熱による膨張によって大きくなる。ことのき、外ケースを構成する材料は、膨張係数が高い材料を用いているため、膨張する割合が大きく、開口径が内ケースの断面径に比べて大きくなる。すると、内ケースはテーパーに沿って矢印の方向（下方向）に移動する（図中（ｂ）の状態）。降温すると、先ほどの昇温とは逆に、外ケースと内ケースは収縮する。このとき、（ａ）の状態から下方へ移動した内ケースは、移動した状態のままとなるため、外ケースの収縮によって外側から押さえつけられた状態となる。このような状態では、外ケースから内ケースを取り外すことが出来なくなってしまう。 On the other hand, the case where the material constituting the inner case is a material having a lower expansion coefficient than that of the material constituting the outer case will be described with reference to FIG. First, the inner case is inserted into the outer case in the state before the temperature rise (the state (a) in the figure). When the temperature is raised from this state, the inner case and the outer case are expanded by heat, as described above, and the opening diameter (A in the figure) of the opening of the outer case is expanded by the expansion due to heat. Moreover, the cross-sectional diameter (B in the figure) of the inner case inserted into the outer case also increases due to thermal expansion. At this time, since the material constituting the outer case is made of a material having a high expansion coefficient, the expansion ratio is large, and the opening diameter is larger than the cross-sectional diameter of the inner case. Then, the inner case moves in the direction of the arrow (downward) along the taper (state (b) in the figure). When the temperature falls, the outer case and the inner case contract, contrary to the previous temperature rise. At this time, since the inner case that has moved downward from the state of (a) remains in the moved state, the inner case is pressed from the outside by contraction of the outer case. In such a state, it becomes impossible to remove the inner case from the outer case.
次に、目標温度が周囲温度に対して低い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料で構成する。図６にこれを説明するための概念図を示した。まず、目標温度へ降温する前の状態（図中（ａ）の状態）において、内ケースは外ケースに挿入された状態である。この状態から降温すると、内ケースおよび外ケースは降温に伴い収縮する。すると、外ケースの開口部の開口径（図中Ａ）は、収縮によって狭まる。また、外ケースに挿入された内ケースの断面径（図中Ｂ）も降温によって小さくなる。このとき、内ケースの材料は膨張係数の低い材料を用いているため、膨張の割合が小さい。一方、外ケースは膨張係数が大きいため、開口径が小さくなる割合は、内ケースの断面径の収縮割合よりも大きくなり、外ケースが内ケースを外側から押し付ける状態（図中（ｂ）の状態）となる。昇温が開始されると、先ほどの降温とは逆に、外ケースと内ケースは膨張し、元の状態へと戻る（図中（ｃ）の状態）。元の状態へと戻るため、内ケースは外ケースからスムーズに取り外すことが可能である。 Next, when the target temperature is lower than the ambient temperature, the material constituting the inner case is made of a material having a lower expansion coefficient than the material constituting the outer case. FIG. 6 shows a conceptual diagram for explaining this. First, in a state before the temperature is lowered to the target temperature (state (a) in the figure), the inner case is inserted into the outer case. When the temperature is lowered from this state, the inner case and the outer case contract as the temperature falls. Then, the opening diameter (A in the figure) of the opening of the outer case is narrowed by contraction. Moreover, the cross-sectional diameter (B in the figure) of the inner case inserted into the outer case is also reduced by the temperature drop. At this time, since the material of the inner case uses a material having a low expansion coefficient, the expansion rate is small. On the other hand, since the outer case has a large expansion coefficient, the rate at which the opening diameter becomes smaller is larger than the shrinkage rate of the cross-sectional diameter of the inner case, and the outer case presses the inner case from the outside (state (b) in the figure) ) When the temperature increase is started, the outer case and the inner case expand and return to the original state (state (c) in the figure), contrary to the previous temperature decrease. Since it returns to the original state, the inner case can be removed smoothly from the outer case.
一方、逆に内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用いた場合について図７を用いて説明する。まず、目標温度へ降温する前の状態（図中（ａ）の状態）において、内ケースは外ケースに挿入された状態である。この状態から降温すると、内ケースおよび外ケースは降温に伴い収縮する。すると、外ケースの開口部の開口径（図中Ａ）は、収縮によって狭まる。また、外ケースに挿入された内ケースの断面径（図中Ｂ）も降温によって小さくなる。このとき、内ケースの材料は膨張係数の高い材料を用いているため、膨張の割合が大きい。一方、外ケースは膨張係数が小さいため、開口径が小さくなる割合は、内ケースの断面径の収縮割合よりも小さくなる。そのため、断面径が小さくなった内ケースは、テーパーに沿って矢印の方向（下方向）に移動する（図中（ｂ）の状態）。この状態から元の状態に戻るために昇温すると、先ほどの降温とは逆に、外ケースと内ケースは膨張する。このとき、（ａ）の状態から下方へ移動した内ケースは、下方へ移動した状態のままとなるため、内ケースの膨張によって外ケースを内側から押さえつけた状態となる。このような状態では、外ケースから内ケースを取り外すことが出来なくなってしまう。 On the other hand, the case where the material constituting the inner case is made of a material having a higher expansion coefficient than the material constituting the outer case will be described with reference to FIG. First, in a state before the temperature is lowered to the target temperature (state (a) in the figure), the inner case is inserted into the outer case. When the temperature is lowered from this state, the inner case and the outer case contract as the temperature falls. Then, the opening diameter (A in the figure) of the opening of the outer case is narrowed by contraction. Moreover, the cross-sectional diameter (B in the figure) of the inner case inserted into the outer case is also reduced by the temperature drop. At this time, since the material of the inner case uses a material having a high expansion coefficient, the expansion rate is large. On the other hand, since the expansion coefficient of the outer case is small, the rate at which the opening diameter decreases is smaller than the contraction rate of the cross-sectional diameter of the inner case. Therefore, the inner case having a reduced cross-sectional diameter moves in the direction of the arrow (downward) along the taper (state (b) in the figure). When the temperature is raised to return to the original state from this state, the outer case and the inner case expand, contrary to the previous temperature drop. At this time, since the inner case that has moved downward from the state of (a) remains in the state of being moved downward, the outer case is pressed from the inside by the expansion of the inner case. In such a state, it becomes impossible to remove the inner case from the outer case.
このように、目標温度が恒温装置用均熱ブロックの設置された周囲温度に比べて高いかまたは低いかによって、内ケースおよび外ケースを構成する材料を膨張係数によって決めることで、内ケースが外ケースに固着するのを防ぐことが可能である。 In this way, the inner case and the outer case are determined by the expansion coefficient depending on whether the target temperature is higher or lower than the ambient temperature where the temperature control block for the thermostatic device is installed. It is possible to prevent sticking to the case.
本実施形態において説明した膨張係数の高い材料および低い材料としては、膨張係数の高い材料は、アルミニウムを主材とする材料で、膨張係数の低い材料は、銅を主材とする材料などである。従って、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、アルミニウムを主材とする材料、外ケースを構成する材料として、銅を主材とする材料を用い、逆に、目標温度が周囲温度に比べて低い場合、内ケースを構成する材料を、銅を主材とする材料、外ケースを構成する材料として、アルミニウムを主材とする材料を用いるとよい。 As a material having a high expansion coefficient and a low material described in the present embodiment, a material having a high expansion coefficient is a material mainly composed of aluminum, and a material having a low expansion coefficient is a material mainly composed of copper. . Therefore, when the target temperature is higher than the ambient temperature, the material constituting the inner case is a material mainly composed of aluminum, and the material constituting the outer case is a material mainly composed of copper. When the target temperature is lower than the ambient temperature, the material constituting the inner case may be a material mainly made of copper, and the material constituting the outer case may be a material mainly made of aluminum.
また、外ケースをアルミニウムとして、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、亜鉛を主材とする材料とし、目標温度が周囲温度に比べて低い場合、内ケースを構成する材料を、銅を主材とする材料として、内ケースのみを交換することで、目標温度が周囲温度に対して高い場合と低い場合に対応するように構成してもよい。 In addition, when the outer case is aluminum and the target temperature is higher than the ambient temperature, the material constituting the inner case is made of zinc as the main material, and when the target temperature is lower than the ambient temperature, the inner case is You may comprise so that it may respond | correspond to the case where target temperature is high with respect to ambient temperature, and the case where it is low by exchanging only an inner case by using copper as the main material.
尚、本実施形態における外ケースの内径は外径に対して０．３以上の割合とすることが望ましい。これは、外ケースの外径に対する内ケースの外径が小さ過ぎる場合、昇温した際に、熱膨張によって先に示した外ケースの開口部の開口径（図中Ａ）が狭まってしまったり、逆に降温した際に、熱収縮によって、開口部の開口径が大きくなってしまったりするなど、上述したものと逆の現象が起こってしまう可能性があるからである。従って外ケースの外径に対する外ケースの内径は、０．３以上の割合とするのが望ましい。
＜実施形態２ 効果＞
In the present embodiment, the inner diameter of the outer case is preferably set to a ratio of 0.3 or more with respect to the outer diameter. This is because if the outer diameter of the inner case relative to the outer diameter of the outer case is too small, the opening diameter of the opening of the outer case (A in the figure) narrows due to thermal expansion when the temperature rises. On the contrary, when the temperature is lowered, a phenomenon opposite to that described above may occur, such as the opening diameter of the opening being increased due to thermal contraction. Therefore, the inner diameter of the outer case with respect to the outer diameter of the outer case is preferably set to a ratio of 0.3 or more.
<Embodiment 2 Effect>
本実施形態の恒温装置用均熱ブロックのように、目標温度が周囲温度に対して高い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用い、目標温度が周囲温度に比べて低い場合、内ケースを構成する材料を、外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料を用いることで、内ケースと外ケースの固着を防止することが可能となる。 When the target temperature is higher than the ambient temperature, as in the soaking block for the thermostatic device of the present embodiment, the material constituting the inner case is a material having a higher expansion coefficient than the material constituting the outer case, When the target temperature is lower than the ambient temperature, it is possible to prevent the inner case and the outer case from sticking by using the material constituting the inner case as a material having a lower expansion coefficient than the material constituting the outer case. It becomes possible.
０１０１ 開口部
０１０２ 外ケース
０１０３ 内ケース
０１０４ 外テーパー部
０１０５ 内テーパー部
０１０６ センサ挿入穴
０２０１ 外ケース
０２０２ 内ケース
０２０３ 係止部
０２０４ フック
0101 Opening part 0102 Outer case 0103 Inner case 0104 Outer taper part 0105 Inner taper part 0106 Sensor insertion hole 0201 Outer case 0202 Inner case 0203 Locking part 0204 Hook
Claims (4)
前記外ケースの開口部から挿入され、外ケースに内接する内ケースと、
の二重構造からなり、
前記外ケースは、内壁の少なくとも一部が、内ケースの挿入方向へ向かって狭まるようテーパー加工された外テーパー部を有し、
前記内ケースの外周は、外テーパー部に沿った内テーパー部を有し、
前記外ケースと前記内ケースは、前記外テーパー部および内テーパー部にて接触し、
前記外テーパー部および内テーパー部の少なくともどちらか一方は腐食防止メッキ処理がなされており、
目標温度が周囲温度に対して高い場合、前記内ケースを構成する材料を、前記外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の高い材料を用いる恒温装置用均熱ブロック。A tubular outer case having an opening with at least one end opened;
An inner case inserted from the opening of the outer case and inscribed in the outer case;
Consisting of a double structure
The outer case has an outer tapered portion that is tapered so that at least a part of the inner wall narrows toward the insertion direction of the inner case,
The outer periphery of the inner case has an inner tapered portion along the outer tapered portion,
The outer case and the inner case are in contact at the outer tapered portion and the inner tapered portion,
At least one of the outer tapered portion and the inner tapered portion is subjected to corrosion prevention plating treatment,
An isothermal block for a thermostatic device that uses a material having a higher expansion coefficient than a material constituting the outer case as a material constituting the inner case when a target temperature is higher than an ambient temperature.
前記外ケースの開口部から挿入され、外ケースに内接する内ケースと、
の二重構造からなり、
前記外ケースは、内壁の少なくとも一部が、内ケースの挿入方向へ向かって狭まるようテーパー加工された外テーパー部を有し、
前記内ケースの外周は、外テーパー部に沿った内テーパー部を有し、
前記外ケースと前記内ケースは、前記外テーパー部および内テーパー部にて接触し、
前記外テーパー部および内テーパー部の少なくともどちらか一方は腐食防止メッキ処理がなされており、
目標温度が周囲温度に比べて低い場合、前記内ケースを構成する材料を、前記外ケースを構成する材料に比べて膨張係数の低い材料を用いる恒温装置用均熱ブロック。A tubular outer case having an opening with at least one end opened;
An inner case inserted from the opening of the outer case and inscribed in the outer case;
Consisting of a double structure
The outer case has an outer tapered portion that is tapered so that at least a part of the inner wall narrows toward the insertion direction of the inner case,
The outer periphery of the inner case has an inner tapered portion along the outer tapered portion,
The outer case and the inner case are in contact at the outer tapered portion and the inner tapered portion,
At least one of the outer tapered portion and the inner tapered portion is subjected to corrosion prevention plating treatment,
When the target temperature is lower than the ambient temperature, the temperature control block for a thermostatic device uses a material that constitutes the inner case and a material that has a lower expansion coefficient than the material that constitutes the outer case.
前記膨張係数の低い材料は、銅を主材とする材料からなる請求項１に記載の恒温装置用均熱ブロック。The material having a high expansion coefficient is a material mainly composed of aluminum,
The soaking block for a thermostatic device according to claim 1, wherein the material having a low expansion coefficient is made of a material mainly composed of copper.
前記膨張係数の低い材料は、銅を主材とする材料からなる請求項２に記載の恒温装置用均熱ブロック。The material having a high expansion coefficient is a material mainly composed of aluminum,
The soaking block for a thermostatic device according to claim 2, wherein the material having a low expansion coefficient is made of a material mainly composed of copper.
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