JPH05305243A - Thermostatic tank - Google Patents
Thermostatic tankInfo
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- JPH05305243A JPH05305243A JP28896191A JP28896191A JPH05305243A JP H05305243 A JPH05305243 A JP H05305243A JP 28896191 A JP28896191 A JP 28896191A JP 28896191 A JP28896191 A JP 28896191A JP H05305243 A JPH05305243 A JP H05305243A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、理化学的測定分析機
器、とりわけ力学的、熱機械的ならびに分光学的測定分
析機器の中で用いられる恒温槽に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermostatic chamber used in physicochemical measuring and analyzing instruments, particularly mechanical, thermomechanical and spectroscopic measuring and analyzing instruments.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記のような恒温槽として、従来、表面
が金属板で補強されたレンガなどの断熱材料から構成さ
れる壁体が２個組合わされ、これらの組合わせ部分に試
料室空間が形成されたものがよく知られており、これに
は外部気流温調型のものと内部熱源型のものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a constant temperature bath as described above, two wall bodies made of a heat insulating material such as brick whose surface is reinforced with a metal plate are combined, and a sample chamber space is formed at a combination of these walls. The formed one is well known, and there are an external air temperature controlled type and an internal heat source type.
【０００３】外部気流温調型の恒温槽の場合、２個の壁
体の組合わせ部分に気体導入口が形成されている。そし
て、温度調節された大量の気体（たとえば空気）が気体
導入口から試料室空間内に吹きこまれて外部に排出され
る。In the case of a constant temperature bath of the external air flow temperature control type, a gas inlet is formed in a combined portion of two wall bodies. Then, a large amount of temperature-controlled gas (for example, air) is blown into the sample chamber space from the gas introduction port and discharged to the outside.
【０００４】内部熱源型の恒温槽の場合、壁体の内部に
加熱用の固体発熱体が設けられ、試料室空間内に気体攪
拌用の小型ファンならびに必要に応じて気流調整用の邪
魔板が配置されている。そして、壁体の内部または試料
室空間内の試料の近傍に配置した熱電対による温度検出
値に基づいて発熱体を制御することにより、試料室空間
内の温度制御が行なわれる。In the case of an internal heat source type constant temperature bath, a solid heating element for heating is provided inside the wall body, and a small fan for stirring gas and a baffle plate for adjusting air flow are provided in the sample chamber space. It is arranged. Then, the temperature inside the sample chamber space is controlled by controlling the heating element based on the temperature detected value by the thermocouple arranged inside the wall or near the sample in the sample chamber space.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この種の恒温槽には、
試料室内の温度分布が均一で温度のゆらぎが小さいこ
と、時間応答性が優れていること、ならびにエネルギロ
スの少ないことが要求される。ところが、従来の前記２
種類の恒温槽には、次のような問題があり、上記の要求
を同時に満たす恒温槽は従来見られなかった。。SUMMARY OF THE INVENTION In this type of constant temperature bath,
It is required that the temperature distribution in the sample chamber is uniform, the temperature fluctuation is small, the time response is excellent, and the energy loss is small. However, the conventional 2
The types of constant temperature baths have the following problems, and no constant temperature bath that simultaneously satisfies the above requirements has been found. ..
【０００６】外部気流温調型の恒温槽の場合、排出され
る気体の温度が供給される気体の温度より低いというこ
とは、試料室内の温度分布にかなりの差があるというこ
とであるから、温度分布を均一にするには、目標温度に
近い大量の気体を試料室内に供給し、ほとんど同一温度
のまま排出しなければならない。このため、エネルギロ
スがきわめて大きく、また、大型コンプレッサのような
大量気流発生装置を必要とする。また、次々と新しく供
給される気体そのものを目標温度まで加熱あるいは冷却
しなければならないが、このような大量の気体の精密な
温度制御はきわめて困難であり、試料室内の温度にかな
りのゆらぎが生じる。In the case of an external airflow temperature control type thermostatic chamber, the fact that the temperature of the discharged gas is lower than the temperature of the supplied gas means that there is a considerable difference in the temperature distribution in the sample chamber. To make the temperature distribution uniform, a large amount of gas close to the target temperature must be supplied into the sample chamber and discharged at almost the same temperature. Therefore, energy loss is extremely large, and a large-volume airflow generation device such as a large compressor is required. In addition, although the newly supplied gas itself must be heated or cooled to the target temperature one after another, precise temperature control of such a large amount of gas is extremely difficult, and the temperature in the sample chamber fluctuates considerably. ..
【０００７】内部熱源型の恒温槽の場合、発熱体を試料
室表面に配置すると試料室内の温度分布が均一でなくな
るという問題があるので、壁体のある程度内部に発熱体
が複数個分散して配置された構造が採用されるが、この
ような構造では、発熱体から壁体内部の熱伝導過程を経
て最終的に試料室内の気体の加熱がおこるまでにかなり
の時間遅れがあり、このことがこの型の恒温槽の時間応
答性をきわめて悪くしている。In the case of an internal heat source type constant temperature bath, if a heating element is arranged on the surface of the sample chamber, there is a problem that the temperature distribution in the sample chamber is not uniform. Therefore, a plurality of heating elements are dispersed inside the wall to some extent. Although the structure is adopted, in such a structure, there is a considerable time delay between the heating element and the heat conduction process inside the wall to the final heating of the gas in the sample chamber. Makes the time response of this type of thermostat extremely poor.
【０００８】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
試料室内の温度分布が均一で温度のゆらぎが小さく、時
間応答性が優れ、エネルギロスの少ない恒温槽を提供す
ることにある。The object of the present invention is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a thermostatic chamber in which the temperature distribution in the sample chamber is uniform, the temperature fluctuation is small, the time response is excellent, and the energy loss is small.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明による恒温槽
は、内部に試料室が形成された内容器が外容器の内側に
配置されて、内容器の内側および内容器と外容器の間に
それぞれ気体の流路が形成されており、外容器の内側
に、熱源、ならびに内容器の内側および内容器と外容器
の間の流路を通して気体を循環させる混合攪拌循環用フ
ァンが設けられているものである。In a constant temperature bath according to the present invention, an inner container having a sample chamber formed therein is disposed inside an outer container, and the inner container is provided inside the inner container and between the inner container and the outer container, respectively. A gas flow path is formed, and a heat source and a mixing and stirring circulation fan that circulates the gas through the flow path between the inner container and the inner and outer containers are provided inside the outer container. Is.
【００１０】外容器の壁の少なくとも一部が、真空二重
壁または金属薄板の多重構造壁であることがある。At least a part of the wall of the outer container may be a vacuum double wall or a multi-layered wall made of a thin metal plate.
【００１１】外容器の内側に高温の気体および／または
低温の気体もしくは液体を供給する手段が設けられてい
ることがある。A means for supplying a high temperature gas and / or a low temperature gas or liquid may be provided inside the outer container.
【００１２】[0012]
【作用】外容器内に熱源が内蔵され、熱源により温度調
節された気体が内容器内の試料室に通されるので、時間
応答性が良く、しかもこの気体が外容器内を循環させら
れるので、温度のゆらぎが小さく、エネルギロスも小さ
い。しかも、試料室が形成された内容器と外容器との間
に気体の流路が形成され、この流路と試料室内を通して
気体が循環させられるので、試料室の内外の温度差が小
さく、試料室内の温度分布が均一になる。Since the heat source is built in the outer container and the gas whose temperature is adjusted by the heat source is passed through the sample chamber in the inner container, the time response is excellent and the gas is circulated in the outer container. The temperature fluctuation is small and the energy loss is small. Moreover, since a gas flow path is formed between the inner container and the outer container in which the sample chamber is formed and the gas is circulated through this flow path and the sample chamber, the temperature difference between the inside and outside of the sample chamber is small, Uniform temperature distribution in the room.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１および図２は第１実施例を示し、図１
は恒温槽の全体構成、図２は恒温槽の電気的構成の１例
を示している。なお、第１実施例の説明において、図１
の左側を前、右側を後とし、同図の上下を上下とする。1 and 2 show a first embodiment, and FIG.
Shows the overall configuration of the constant temperature oven, and FIG. 2 shows an example of the electrical configuration of the constant temperature oven. In the description of the first embodiment, FIG.
The left side of the figure is the front, the right side is the rear, and the top and bottom of the figure are the top and bottom.
【００１５】第１実施例の恒温槽(A) は、光学的測定用
に適したものであり、水平円筒状の外容器(1) と内容器
(2) を備えている。The thermostat (A) of the first embodiment is suitable for optical measurement, and has a horizontal cylindrical outer container (1) and an inner container.
(2) is provided.
【００１６】外容器(1) は、前後両端が開口した前部筒
体(3) 、その後端部にスリーブ(4)によって連結された
前端が開口した後部筒体(5) 、および前部筒体(3) の前
端開口を塞ぐ蓋(6) より構成されている。The outer container (1) consists of a front cylinder (3) whose front and rear ends are open, a rear cylinder (5) whose front end is open and which is connected to its rear end by a sleeve (4), and a front cylinder. It is composed of a lid (6) that closes the front end opening of the body (3).
【００１７】前後の筒体(3)(5)はたとえばステンレス鋼
製であり、これらの周壁(3a)(5a)は二重壁となってい
る。前部筒体(3) の前寄りの部分に、周壁(3a)の上下対
称２箇所を上下に貫通する穴が形成され、これらの穴に
溶融石英ガラス板(7) を備えた筒状の光線透過窓(8) が
外側から内方突出状にはめ止められている。後部筒体
(5) の内側にこれと同形状の熱線反射筒(9) が若干の間
隔をあけて取付けられ、後部筒体(3) の外面（後面）に
セラミック板(10)が若干の間隔をあけて取付けられてい
る。蓋(6) の外面（前面）に、把手(11)が設けられてい
る。蓋(6) の内面（後面）に設けられたロッド(12)の先
端に試料保持具(13)が設けられており、保持具(13)に保
持される試料(14)の近くに熱電対を使用した温度センサ
(15)が設けられている。また、ロッド(12)には、蓋(6)
と若干の間隔をあけて熱線反射板(16)が取付けられてい
る。The front and rear cylindrical bodies (3) and (5) are made of, for example, stainless steel, and the peripheral walls (3a) and (5a) are double walls. In the front part of the front tubular body (3), holes vertically penetrating two symmetrical places of the peripheral wall (3a) are formed, and these holes have a cylindrical shape with a fused silica glass plate (7). The light transmission window (8) is fixed so as to project inward from the outside. Rear cylinder
A heat ray reflection tube (9) of the same shape is mounted inside the (5) with a slight gap, and a ceramic plate (10) is slightly spaced on the outer surface (rear surface) of the rear tube body (3). Installed. A handle (11) is provided on the outer surface (front surface) of the lid (6). A sample holder (13) is provided at the tip of a rod (12) provided on the inner surface (rear surface) of the lid (6), and a thermocouple is provided near the sample (14) held by the holder (13). Temperature sensor using
(15) is provided. The rod (12) also has a lid (6).
A heat ray reflector (16) is attached at a slight interval.
【００１８】内容器(2) は、たとえばアルミニウムによ
り前後両端が開口した円筒状に形成され、外容器(1) 内
の中心に配置されて、前述の光線透過窓(8) および複数
の支柱(17)によって前部筒体(3) に支持されている。光
線透過窓(8) は、内容器(2)の前寄りの部分の周壁の上
下２箇所を貫通して、これを支持している。内容器(2)
内に気体の流路となる試料室(18)が形成され、内容器
(2) と外容器(1) の周壁(3a)(5a)との間に環状の気体流
路(19)が形成されている。蓋(6) が外容器(1) の前部筒
体(3) に取付けられた状態で、試料保持具(13)が内容器
(2) 内に前から進入し、試料(14)が上下の光線透過窓
(8) の間に位置するようになっている。そして、この試
料保持具(13)より少し後側の内容器(2) 内の中央部に、
邪魔板(20)が設けられている。邪魔板(20)と内容器(2)
の周壁との間には、適当な間隔が保持されている。内容
器(2) の後端部に連続するように円筒状のセラミック製
ボビン(21)が取付けられており、その周囲に熱源である
ニクロムコイルヒータ(22)が巻かれている。The inner container (2) is formed of, for example, aluminum into a cylindrical shape with its front and rear ends open, and is arranged at the center of the outer container (1) and has the above-mentioned light transmission window (8) and a plurality of columns ( It is supported by the front cylinder (3) by 17). The light transmission window (8) penetrates through the upper and lower portions of the peripheral wall of the front portion of the inner container (2) and supports it. Inner container (2)
A sample chamber (18) that serves as a gas flow path is formed inside
An annular gas flow path (19) is formed between the (2) and the peripheral walls (3a) and (5a) of the outer container (1). With the lid (6) attached to the front cylinder (3) of the outer container (1), place the sample holder (13) in the inner container.
Enter the inside of (2) from the front, and the sample (14) is above and below the light transmission window.
It is located between (8). Then, at the center of the inner container (2) slightly behind the sample holder (13),
A baffle (20) is provided. Baffle plate (20) and inner container (2)
An appropriate space is maintained between the peripheral wall of the and. A cylindrical ceramic bobbin (21) is attached so as to be continuous with the rear end of the inner container (2), and a nichrome coil heater (22) as a heat source is wound around the bobbin (21).
【００１９】外容器(1) の後端に固定されたセラミック
板(10)の後面に複数の支柱(23)を介して電動モータ(24)
が取付けられており、そのモータ軸(25)に継手(26)を介
してファン駆動軸(27)が連結されている。ファン駆動軸
(27)はセラミック板(10)、後部筒体(5) の後端壁および
熱線反射筒(9) の中心部を貫通してボビン(21)の内部ま
でのびており、その先端部にスクリュー型のファン(28)
が固定されている。An electric motor (24) is provided on the rear surface of the ceramic plate (10) fixed to the rear end of the outer container (1) through a plurality of columns (23).
Is attached, and the fan drive shaft (27) is connected to the motor shaft (25) via the joint (26). Fan drive shaft
(27) extends through the ceramic plate (10), the rear end wall of the rear tubular body (5) and the center of the heat ray reflective tube (9) to the inside of the bobbin (21), and the screw type Fans of (28)
Is fixed.
【００２０】図２において、温度センサ(15)の出力はア
ンプ(29)を介してＰＩＤ制御式コントローラ(30)に入力
する。コントローラ(30)はマイクロプロセッサなどを備
えており、ソリッドステートリレー(31)を介してヒータ
(22)をオン・オフ制御する。In FIG. 2, the output of the temperature sensor (15) is input to the PID control type controller (30) via the amplifier (29). The controller (30) is equipped with a microprocessor, etc., and the heater is connected via the solid state relay (31).
Control (22) on / off.
【００２１】上記の恒温槽(A) において、ファン(28)は
モータ(24)によって一定方向に一定速度で回転させられ
ている。これにより、外容器(1) 内の空気が試料室(18)
と流路(19)を通って循環させられる。この例では、試料
室(18)が往路、流路(19)が復路となっており、空気は試
料室(18)内を前向きに、流路(19)内を後向きに流れる。
そして、コントローラ(30)が温度センサ(15)の出力に基
づいてヒータ(22)をオン・オフ制御することにより、恒
温槽(A) 内の温度制御が行なわれる。この恒温槽(A) に
は、コイルヒータ(22)が内蔵されているので、気流との
熱交換が良く、供給熱量の制御も容易であり、このヒー
タ(22)により加熱された空気が試料室(18)に通されるの
で、時間応答性が良く、しかもこの空気が外容器(1) 内
を循環させられるので、温度のゆらぎが小さく、外部へ
の排気に伴うエネルギロスがないため、全体のエネルギ
ロスも小さい。しかも、試料室(18)が形成された内容器
(2) と外容器(1) との間に流路(19)が形成され、この流
路(19)と試料室(18)内を通して空気が循環させられるの
で、試料室(18)の内外の温度差が小さく、試料室(18)内
の温度分布が均一になる。In the above constant temperature bath (A), the fan (28) is rotated by a motor (24) in a fixed direction at a fixed speed. As a result, the air in the outer container (1) is removed from the sample chamber (18).
And is circulated through the channel (19). In this example, the sample chamber (18) is a forward path and the flow path (19) is a return path, and air flows forward in the sample chamber (18) and backward in the flow path (19).
Then, the controller (30) controls the heater (22) on / off based on the output of the temperature sensor (15), thereby controlling the temperature in the constant temperature bath (A). This constant temperature chamber (A) has a coil heater (22) built-in, so heat exchange with the airflow is good and the amount of heat supplied can be controlled easily, and the air heated by this heater (22) Since it is passed through the chamber (18), it has good time response, and since this air can be circulated in the outer container (1), there is little temperature fluctuation and there is no energy loss due to exhaust to the outside. Overall energy loss is also small. Moreover, the inner container in which the sample chamber (18) is formed
Since the flow path (19) is formed between the (2) and the outer container (1) and air is circulated through the flow path (19) and the inside of the sample chamber (18), the inside and outside of the sample chamber (18) Has a small temperature difference, and the temperature distribution in the sample chamber (18) is uniform.
【００２２】なお、外容器(1) は完全に密閉されたもの
ではなく、外部との間に若干の空気の流通があるもので
よい。The outer container (1) may not be completely sealed, but may have some air flow to the outside.
【００２３】次に、上記の恒温槽(A) を使用して行なっ
た性能試験の結果について説明する。なお、試験に使用
した恒温槽(A) の外容器(1) の内径は１０．５cm、内容
器(2) はアルミニウム板製で、板厚は１．５mm、内容器
(2) の外径は８．０cm、前後長さは１０．０cm、試料室
(18)の内容積は約５２０ml、ファン(28)の送風量は約
０．１３ｍ3 ／min である。Next, the results of the performance test conducted using the above-mentioned constant temperature bath (A) will be described. The outer container (1) of the constant temperature bath (A) used for the test had an inner diameter of 10.5 cm, and the inner container (2) was made of an aluminum plate and had a thickness of 1.5 mm.
The outer diameter of (2) is 8.0 cm, the front-rear length is 10.0 cm, and the sample chamber
The internal volume of (18) is about 520 ml, and the air flow rate of the fan (28) is about 0.13 m 3 / min.
【００２４】まず、上記の恒温槽(A) を使用して、次の
ような時間応答性試験を行なった。すなわち、室温から
２００℃まで設定値１０℃／min で昇温制御を行ない、
２００℃到達後は２００℃の一定温度に保持する一定温
度制御を行ない、昇温時の温度を測定し、２００℃到達
後のオーバシュート値を記録し、２００℃到達後２〜５
分間の温度の最大値と最小値を記録して温度のゆらぎを
求めた。なお、ゆらぎは、目標温度到達後２〜３分の間
が最も大きい。試験の結果、１０℃／min の昇温が可能
であった。そして、２００℃での使用電力は約２７０Ｗ
であり、２００℃に達した後のオーバシュート値は２０
２．３℃、２００℃到達後２〜５分の間の温度のゆらぎ
は１９９．８〜２００．７℃であった。これは、光学分
野および分光学分野での測定用に十分な性能である。First, the following time response test was conducted using the above-mentioned constant temperature bath (A). That is, temperature rise control is performed at a set value of 10 ° C / min from room temperature to 200 ° C,
After reaching 200 ° C, constant temperature control of maintaining a constant temperature of 200 ° C is performed, the temperature at the time of temperature increase is measured, and the overshoot value after reaching 200 ° C is recorded.
The maximum and minimum values of the temperature for each minute were recorded to obtain the temperature fluctuation. It should be noted that the fluctuation is greatest during 2 to 3 minutes after reaching the target temperature. As a result of the test, it was possible to raise the temperature by 10 ° C./min. And the power consumption at 200 ℃ is about 270W
And the overshoot value after reaching 200 ° C is 20
The temperature fluctuation between 2 and 5 minutes after reaching 2.3 ° C and 200 ° C was 199.8 to 200.7 ° C. This is sufficient performance for measurements in the optical and spectroscopy fields.
【００２５】また、上記の恒温槽(A) を使用して、次の
ような温度分布の均一性の試験を行なった。すなわち、
試料室(18)内の試料(14)の中央から上方へ０．５cmの点
を基準点、基準点から後方へ３cm離れた点を比較点と
し、これらの点に温度センサを配置した。そして、５０
℃以下の温度から１００℃以上の温度まで３℃／min の
速度で昇温制御を行ない、基準点の温度が７０℃〜１０
０℃の範囲で約１０℃おきに各点の温度を測定し、比較
点の温度測定値と基準点の温度測定値の差を求めた。試
験の結果、比較点と基準点の温度測定値の差は＋０．５
〜＋０．７℃で、かなり小さく、均一性は良好であっ
た。Further, the following temperature uniformity test was conducted using the above-mentioned constant temperature bath (A). That is,
A point 0.5 cm upward from the center of the sample (14) in the sample chamber (18) was set as a reference point, and a point 3 cm rearward from the reference point was set as a comparison point, and temperature sensors were arranged at these points. And 50
Temperature rising control is performed at a rate of 3 ° C / min from a temperature of ℃ or less to a temperature of 100 ° C or more, and the temperature of the reference point is 70 ° C to 10
The temperature at each point was measured at intervals of about 10 ° C. in the range of 0 ° C., and the difference between the temperature measurement value at the comparison point and the temperature measurement value at the reference point was obtained. As a result of the test, the difference between the temperature measurement values at the comparison point and the reference point is +0.5
At + 0.7 ° C, it was fairly small and the uniformity was good.
【００２６】このような試験結果からも明らかなよう
に、第１実施例の恒温槽は、構造が比較的簡単であるに
もかかわらず、温度分布の均一性、温度のゆらぎ、時間
応答性およびエネルギロスの全ての点において優れてお
り、種々の用途に使用することができる。As is apparent from the test results, the constant temperature bath of the first embodiment has a relatively simple structure, but has a uniform temperature distribution, temperature fluctuation, time response and It is excellent in all aspects of energy loss and can be used in various applications.
【００２７】図３〜図７は第２実施例を示し、図３〜図
５は恒温槽の全体構成、図７は恒温槽の電気的構成の１
例を示している。なお、第２実施例の説明において、図
３および図４の左側を前、右側を後とし、図４の上下を
上下とする。また、前から見た左右すなわち図５の左右
を左右とする。FIGS. 3 to 7 show the second embodiment, FIGS. 3 to 5 show the whole constitution of the constant temperature oven, and FIG. 7 shows the electrical constitution of the constant temperature oven.
An example is shown. In the description of the second embodiment, the left side of FIGS. 3 and 4 is the front, the right side is the rear, and the upper and lower sides of FIG. 4 are the upper and lower sides. Further, the left and right viewed from the front, that is, the left and right in FIG.
【００２８】図３〜図５に示すように、適当なベース(4
0)上に複数の支柱(41)を介して水平な台(42)が支持され
ており、この台(42)の上に恒温槽(B) の外容器(43)が設
けられている。外容器(43)は、台(42)に支持された後部
箱体(44)と、箱体(44)の左側前面に水平に取付けられて
前方にのびた前部筒体(45)とから構成されている。箱体
(44)は、左右方向に長い直方体状をなす。筒体(45)はた
とえばステンレス鋼により後端が開口した円筒状に形成
されており、その前端壁(45a) および周壁(45b) は真空
二重壁となっている。そして、筒体(45)の後端開口部
が、箱体(44)の前壁(44a) に着脱可能に取付けられてい
る。箱体(44)に取付けられた筒体(45)の中間部は、台(4
2)の上に設けられたＶ字状のブロック(86)に支持されて
いる。筒体(45)の内側の箱体(44)の前壁(44a) に、筒体
(45)と同心の円形開口(46)が形成されている。そして、
外容器(43)内に、開口(46)を通って筒体(45)内と箱体(4
4)内に跨るように、内容器(47)が配置されている。As shown in FIGS. 3-5, a suitable base (4
A horizontal table (42) is supported on the (0) via a plurality of columns (41), and an outer container (43) of the constant temperature bath (B) is provided on the table (42). The outer container (43) includes a rear box body (44) supported by the base (42) and a front tubular body (45) horizontally attached to the left front surface of the box body (44) and extending forward. Has been done. Box
(44) has a rectangular parallelepiped shape that is long in the left-right direction. The tubular body (45) is formed of, for example, stainless steel into a cylindrical shape with an open rear end, and its front end wall (45a) and peripheral wall (45b) are vacuum double walls. The rear end opening of the tubular body (45) is detachably attached to the front wall (44a) of the box body (44). The middle part of the cylinder (45) attached to the box (44) is
It is supported by a V-shaped block (86) provided on top of 2). On the front wall (44a) of the box (44) inside the tube (45),
A circular opening (46) concentric with (45) is formed. And
Inside the outer container (43), through the opening (46), inside the cylinder (45) and box (4
4) The inner container (47) is arranged so as to straddle the inside.
【００２９】内容器(47)は、開口(46)の部分から筒体(4
5)内を前方に水平にのびた前側部分(48)と、開口(46)の
すぐ後方において前側部分(48)の後端から箱体(44)内を
右側に水平にのびた後側部分(49)とからなり、上から見
てＬ字状をなす。前側部分(48)は、後端が開口した直方
体状をなし、その内部が試料室(50)となっている。前側
部分(48)の左右幅は、高さに比べて大きく、しかも開口
(46)の直径とほぼ等しい。このため、前側部分(48)と開
口(46)の上下両縁部との間に、間隔があいている。前側
部分(48)と筒体(45)の前端壁(45a) および周壁(45b) と
の間に空間が形成され、これが気体の往路の一部を構成
する流路(51)となっている。また、前側部分(48)の左右
両側壁(48a) の前部および前端壁(48b) にそれぞれ複数
の気体流通穴(52)が形成されている。後側部分(49)も直
方体状をなし、その左側前面において前側部分(48)と連
通している。後側部分(49)の高さは前側部分(48)の高さ
と等しく、後側部分(49)の前後幅も高さに比べて大きく
なっている。後側部分(49)の上下左右および後側に、箱
体(44)の壁との間に空間が形成され、これが気体の往路
の一部を構成する流路(53)となっている。そして、筒体
(45)内の流路(51)と箱体(44)内の流路(53)は、内容器(4
7)の上下の開口(46)の部分によって連通させられてい
る。また、前側部分(48)内の試料室(50)と後側部分(49)
の内部空間が気体の復路を構成している。The inner container (47) is connected to the cylindrical body (4) from the opening (46).
5) The front part (48) that extends horizontally in the front and the rear part (49) that extends horizontally to the right in the box (44) from the rear end of the front part (48) immediately behind the opening (46). ) And is L-shaped when viewed from above. The front part (48) has a rectangular parallelepiped shape with an open rear end, and the inside thereof is a sample chamber (50). The left and right width of the front part (48) is larger than the height, and the opening
It is almost equal to the diameter of (46). Therefore, there is a space between the front portion (48) and the upper and lower edges of the opening (46). A space is formed between the front side portion (48) and the front end wall (45a) and the peripheral wall (45b) of the tubular body (45), and this serves as a flow path (51) forming a part of the outward path of gas. .. Further, a plurality of gas flow holes (52) are formed in the front part of the left and right side walls (48a) and the front end wall (48b) of the front part (48), respectively. The rear part (49) also has a rectangular parallelepiped shape, and communicates with the front part (48) on the left front surface thereof. The height of the rear part (49) is equal to the height of the front part (48), and the front-back width of the rear part (49) is also larger than the height. Spaces are formed between the walls of the box body (44) on the upper, lower, left and right sides and the rear side of the rear side portion (49), and these spaces are flow paths (53) forming a part of the outward path of gas. And the cylinder
The flow channel (51) in the (45) and the flow channel (53) in the box (44) are the inner container (4
The upper and lower openings (7) of 7) communicate with each other. Also, the sample chamber (50) inside the front part (48) and the rear part (49)
The internal space of the gas constitutes the return path of gas.
【００３０】内容器(47)内に、試料室(50)内の前部にお
いて試料(54)の前端部を保持する左右１対の試料保持棒
(55)とこの試料(54)の後端部を保持してこれに荷重を加
えるための試料操作棒(56)が配置されている。これらの
棒(55)(56)は、箱体(44)の後壁(44b) と内容器後側部分
(49)の後壁(49a) を貫通して前側部分(48)内に挿入され
ている。また、試料室(50)内の試料(54)の近傍に、熱電
対を使用した温度センサ(57)が配置されている。なお、
前側部分(48)の上半部は開閉可能となっており、筒体(4
5)を箱体(44)から取外した状態で、前側部分(48)の上半
部を開くことにより、試料(54)の着脱ができるようにな
っている。A pair of left and right sample holding rods for holding the front end of the sample (54) in the front of the sample chamber (50) in the inner container (47).
A sample operating rod (56) for holding the rear end of the sample (55) and the sample (54) and applying a load to the sample (54) is arranged. These rods (55) (56) are the rear wall (44b) of the box (44) and the rear part of the inner container.
It is inserted into the front part (48) through the rear wall (49a) of the (49). A temperature sensor (57) using a thermocouple is arranged near the sample (54) in the sample chamber (50). In addition,
The upper half of the front part (48) can be opened and closed,
The sample (54) can be attached and detached by opening the upper half of the front part (48) in a state in which 5) is removed from the box (44).
【００３１】内容器後側部分(49)の後壁(49a) の外面の
右側部分に、右側面だけが開口した直方体状のファンケ
ース(58)が一体状に形成されており、その中にシロッコ
ファン(59)が設けられている。箱体(44)の後方の台(42)
の上に電動モータ(60)が前向きに支持されており、その
モータ軸(61)が箱体(44)の後壁(44b) およびファンケー
ス(58)の後壁(58a) を貫通してファン(59)に連結されて
いる。内容器後側部分(49)の後壁(49a) には、ファン(5
9)の中心部に対応して、後側部分(49)内とファンケース
(58)内を連通する円形開口(62)が形成されている。On the right side of the outer surface of the rear wall (49a) of the rear side portion (49) of the inner container, there is integrally formed a rectangular parallelepiped fan case (58) with only the right side surface opened. A sirocco fan (59) is provided. The base (42) behind the box (44)
The electric motor (60) is supported on the upper side of the box, and its motor shaft (61) passes through the rear wall (44b) of the box (44) and the rear wall (58a) of the fan case (58). It is connected to the fan (59). On the rear wall (49a) of the rear part of the inner container (49), the fan (5
Corresponding to the center of 9), inside the rear part (49) and the fan case
A circular opening (62) communicating with the inside of (58) is formed.
【００３２】箱体(44)内の右側部分には内容器後側部分
(49)との間に加熱室(63)が形成されており、この加熱室
(63)内に配置されたセラミックボビン(64)に熱源である
ニクロムコイルヒータ(65)が巻かれている。The right side inside the box (44) is the rear side of the inner container.
A heating chamber (63) is formed between the heating chamber (49) and this (49).
A nichrome coil heater (65) which is a heat source is wound around a ceramic bobbin (64) arranged in the (63).
【００３３】内容器後側部分(49)とファンケース(58)の
間の開口(62)の部分に、加熱ガス供給チューブ(66)と冷
却ガス供給チューブ(67)の先端部が臨ませられている。
これらのチューブ(66)(67)は、外容器(43)の外部から箱
体(44)の前壁(44a) と内容器後側部分(49)の前壁(49b)
を貫通して開口(62)の部分まで導かれている。The tips of the heating gas supply tube (66) and the cooling gas supply tube (67) face the opening (62) between the rear part (49) of the inner container and the fan case (58). ing.
These tubes (66) (67) are attached to the front wall (44a) of the box (44) and the front wall (49b) of the inner container rear part (49) from the outside of the outer container (43).
Is led to the opening (62).
【００３４】図示は省略したが、加熱ガス供給チューブ
(66)は外容器(43)の外部においてパイプヒータを介して
エアポンプに接続されている。Although not shown, a heating gas supply tube
(66) is connected to the air pump via a pipe heater outside the outer container (43).
【００３５】台(42)の下のベース(40)上に真空二重壁を
有する液体窒素容器(68)が配置され、この容器(68)に設
けられたポンプ(69)に冷却ガス供給チューブ(67)が接続
されている。ポンプ(69)は、上端部が台(42)の下面に固
定されて容器(68)内に垂下した垂直筒状のケーシング(7
0)を備えている。ケーシング(70)の下端部には他の部分
より直径が大きくなった短円筒部(70a) が形成されてお
り、その詳細が図６の部分切欠き底面図に示されてい
る。短円筒部(79a) の下壁の中央部に吸込口(71)が、上
壁に吐出口(72)が形成されている。ケーシング(70)内に
駆動軸(73)が通されており、短円筒部(70a) 内の駆動軸
(73)の下端部にタービン型ファン(74)が固定されてい
る。また、短円筒部(70a) 内のファン(74)の周囲に、邪
魔板(75)が設けられている。容器(68)の上方の台(42)の
上に複数の支柱(76)を介して回転速度制御が可能な電動
モータ(77)が下向きに支持されており、そのモータ軸(7
8)に駆動軸(73)の上端部が継手(79)を介して連結されて
いる。冷却ガス供給チューブ(67)は、短円筒部(70a) の
吐出口(72)に接続され、容器(68)の上の台(42)の部分を
貫通して恒温槽(B) に導かれている。そして、台(42)と
外容器(43)の間のチューブ(67)の部分には、断熱カバー
(80)が施されている。なお、このチューブ(67)は、液体
窒素の流れに適当な抵抗を与えるように、少なくともそ
の一部の断面積が適当に小さくなっている。A liquid nitrogen container (68) having a vacuum double wall is arranged on the base (40) under the table (42), and a cooling gas supply tube is attached to a pump (69) provided in the container (68). (67) is connected. The pump (69) has a vertically cylindrical casing (7) whose upper end is fixed to the lower surface of the table (42) and hangs down inside the container (68).
0). At the lower end of the casing (70), a short cylindrical portion (70a) having a diameter larger than that of the other portion is formed, and its details are shown in the partially cutaway bottom view of FIG. A suction port (71) is formed in the center of the lower wall of the short cylindrical part (79a), and a discharge port (72) is formed in the upper wall. The drive shaft (73) is passed through the casing (70), and the drive shaft in the short cylindrical portion (70a) is
A turbine type fan (74) is fixed to the lower end of (73). A baffle plate (75) is provided around the fan (74) in the short cylindrical portion (70a). An electric motor (77) whose rotation speed can be controlled is supported downward on a table (42) above the container (68) via a plurality of columns (76), and its motor shaft (7
The upper end of the drive shaft (73) is connected to 8) via a joint (79). The cooling gas supply tube (67) is connected to the discharge port (72) of the short cylindrical part (70a), penetrates the part of the table (42) above the container (68), and is guided to the constant temperature bath (B). ing. And, in the part of the tube (67) between the stand (42) and the outer container (43), the heat insulating cover
(80) is applied. In addition, at least a part of the tube (67) has an appropriately small cross-sectional area so as to give an appropriate resistance to the flow of liquid nitrogen.
【００３６】図７において、温度センサ(57)の出力はア
ンプ(81)を介して加熱用ＰＩＤ制御式コントローラ(82)
および冷却用ＰＩＤ制御式コントローラ(83)に入力す
る。２つのコントローラ(82)(83)は、たとえば同一のマ
イクロプロセッサによって構成されている。加熱用コン
トローラ(82)は、ソリッドステートリレー(84)を介して
加熱室(63)内のヒータ(65)をオン・オフ制御する。冷却
用コントローラ(83)は、モータ駆動回路(85)を介してモ
ータ(77)の回転速度を制御し、これにより、ポンプ(69)
の吐出量が制御される。なお、図示は省略したが、加熱
式コントローラ(82)は、他のソリッドステートリレーを
介して、加熱ガス供給チューブ(66)のパイプヒータを制
御するようにもなっている。In FIG. 7, the output of the temperature sensor (57) is sent through an amplifier (81) to a heating PID control type controller (82).
And the PID control type controller (83) for cooling. The two controllers (82) (83) are constituted by the same microprocessor, for example. The heating controller (82) controls on / off of the heater (65) in the heating chamber (63) via the solid state relay (84). The cooling controller (83) controls the rotation speed of the motor (77) via the motor drive circuit (85), which allows the pump (69) to be rotated.
Is controlled. Although not shown, the heating controller (82) also controls the pipe heater of the heating gas supply tube (66) via another solid state relay.
【００３７】この恒温槽(B) においても、ファン(59)は
モータ(60)によって一定方向に一定速度で回転させられ
ている。これにより、恒温槽(B) 内の気体が加熱室(6
3)、流路(53)(51)および試料室(50)を通って循環させら
れる。すなわち、まず、ファン(59)の回転により、内容
器後側部分(49)内の気体が開口(62)からファン(59)に吸
込まれ、放射方向外側に吹出される。ファン(59)から放
射方向外側に吹出された気体はファンケース(58)の右側
開口から加熱室(63)に流れ、加熱室(63)から箱体(44)内
の内容器後側部分(49)の上下および後側の流路(53)を左
側に流れ、内容器(47)の上下の開口(46)の部分を通って
筒体(45)内の内容器前側部分(48)の上下左右の流路(51)
を前側に流れ、気体流通穴(52)から試料室(50)内に入
る。試料室(50)内に入った気体は、ここを後側に流れ
て、後側部分(49)内に入り、ここを右側に流れて、開口
(62)からファン(59)に吸込まれ、上記同様に循環する。Also in the constant temperature bath (B), the fan (59) is rotated by the motor (60) in a constant direction at a constant speed. As a result, the gas in the thermostat (B) is
3), is circulated through the channels (53) (51) and the sample chamber (50). That is, first, by the rotation of the fan (59), the gas in the rear portion (49) of the inner container is sucked into the fan (59) through the opening (62) and is blown outward in the radial direction. The gas blown radially outward from the fan (59) flows from the right side opening of the fan case (58) into the heating chamber (63), and from the heating chamber (63) the rear portion of the inner container in the box (44) ( Flows to the left through the upper and lower flow paths (53) of (49) and through the upper and lower openings (46) of the inner container (47) to the front part (48) of the inner container in the tubular body (45). Up, down, left and right channels (51)
Through the gas circulation hole (52) into the sample chamber (50). The gas that has entered the sample chamber (50) flows here to the rear side, enters the rear part (49), flows right here, and opens.
It is sucked into the fan (59) from the (62) and circulates in the same manner as above.
【００３８】加熱室(63)内のヒータ(65)による恒温槽
(B) の加熱を行なう場合、加熱用コントローラ(82)が温
度センサ(57)の出力に基づいてヒータ(65)をオン・オフ
制御する。これにより、外容器(43)内の空気が加熱室(6
3)を通るときにヒータ(65)によって加熱され、恒温槽
(B) 内の温度制御が行なわれる。Constant temperature bath with heater (65) in heating chamber (63)
When heating (B), the heating controller (82) controls on / off of the heater (65) based on the output of the temperature sensor (57). As a result, the air in the outer container (43) is transferred to the heating chamber (6
Heated by the heater (65) when passing through 3),
Temperature control in (B) is performed.
【００３９】加熱時に試料の酸化を避ける必要がある場
合や引火性ガスを生じる可能性があるような場合は、加
熱室(63)内のヒータ(65)を使用せずに、加熱ガス供給チ
ューブ(66)から恒温槽(B) 内にパイプヒータによって加
熱された窒素ガスを供給する。加熱ガス供給チューブ(6
6)から供給された窒素ガスは、上記同様、ファン(59)に
よって循環させられ、恒温槽(B) 内が加熱される。この
場合、加熱用コントローラ(82)が温度センサ(57)の出力
に基づいてパイプヒータをオン・オフ制御し、これによ
り、恒温槽(B) 内の温度制御が行なわれる。When it is necessary to avoid oxidization of the sample during heating or when flammable gas may be generated, the heater (65) in the heating chamber (63) is not used and the heating gas supply tube is used. From (66), the nitrogen gas heated by the pipe heater is supplied into the constant temperature bath (B). Heating gas supply tube (6
The nitrogen gas supplied from 6) is circulated by the fan (59) as in the above, and the inside of the constant temperature bath (B) is heated. In this case, the heating controller (82) controls on / off of the pipe heater based on the output of the temperature sensor (57), whereby the temperature inside the constant temperature bath (B) is controlled.
【００４０】恒温槽(B) の冷却を行なう場合、冷却用コ
ントローラ(83)が温度センサ(57)の出力に基づいてポン
プ(69)のモータ(77)の速度制御を行なう。モータ(77)が
駆動されると、ポンプ(69)のファン(74)が回転し、これ
により、容器(68)内の液体窒素が吸込口(71)から短円筒
部(70a) 内に吸込まれ、遠心力により吐出口(72)からチ
ューブ(67)に吐出される。液体窒素は、チューブ(67)内
を通って恒温槽(B) 内の開口(62)の部分に吹出され、チ
ューブ(62)内または恒温槽(B) 内において気化して、上
記同様に循環させられる。そして、コントローラ(83)で
モータ(77)の回転速度を制御することにより、ポンプ(6
9)の吐出量が制御され、恒温槽(B) 内の温度制御が行な
われる。When the constant temperature bath (B) is cooled, the cooling controller (83) controls the speed of the motor (77) of the pump (69) based on the output of the temperature sensor (57). When the motor (77) is driven, the fan (74) of the pump (69) rotates, which causes liquid nitrogen in the container (68) to be sucked into the short cylindrical part (70a) from the suction port (71). It is rarely discharged from the discharge port (72) to the tube (67) by centrifugal force. Liquid nitrogen is blown out through the tube (67) to the opening (62) in the thermostat (B), vaporizes in the tube (62) or thermostat (B), and circulates as described above. To be made. Then, by controlling the rotation speed of the motor (77) with the controller (83), the pump (6
The discharge rate of 9) is controlled, and the temperature inside the constant temperature bath (B) is controlled.
【００４１】なお、この場合も、外容器(43)は完全に密
閉されたものではなく、外部との間に若干の空気の流通
があるものでよい。Also in this case, the outer container (43) may not be completely sealed but may have some air flow to the outside.
【００４２】次に、上記の恒温槽(B) を使用して行なっ
た性能試験の結果について説明する。なお、試験に使用
した外容器筒体(45)の内径は１０cm、内側前後長さは１
５．５cm、内容積は１．３４リットル、内容器(47)はア
ルミニウム板製で、板厚は１．５mm、内容器前側部分(4
8)の左右幅は７．５cm、高さは４cm、前後長さは１２c
m、試料室(50)の内容積は約０．３１リットル、ファン
(59)の送風量は０．２０ｍ3 ／min である。Next, the results of the performance test conducted using the above-mentioned constant temperature bath (B) will be described. The inner diameter of the outer container cylinder (45) used in the test was 10 cm, and the inner front-rear length was 1
5.5 cm, the internal volume is 1.34 liters, the inner container (47) is made of aluminum plate, the plate thickness is 1.5 mm, the front part of the inner container (4
8) left and right width is 7.5 cm, height is 4 cm, front and back length is 12 c
m, sample chamber (50) internal volume is about 0.31 liter, fan
The air flow rate of (59) is 0.20 m 3 / min.
【００４３】まず、加熱室(63)内のヒータ(65)を使用し
て加熱を行ない、第１実施例の場合と同様の時間応答性
試験を行なった。試験の結果、１０℃／min の昇温が可
能であった。そして、２００℃での使用電力は約４００
Ｗであり、２００℃に達した後のオーバシュート値は２
０１．４℃、２００℃到達後２〜５分の間の温度のゆら
ぎは１９９．６〜２００．１℃であった。このオーバシ
ュート値の目標値からのずれは従来の内部熱源型の恒温
槽の少なくとも１／３以上の水準であり、時間ゆらぎも
良好である。これは、恒温槽の加熱部分が全体として小
さな熱容量を持ち、また、気流循環が良いので、系の熱
平衡到達性能がきわめて優れている結果であると考えら
れる。First, heating was performed using the heater (65) in the heating chamber (63), and the same time response test as in the case of the first embodiment was conducted. As a result of the test, it was possible to raise the temperature by 10 ° C./min. And the power consumption at 200 ℃ is about 400
W, and the overshoot value after reaching 200 ° C is 2
The temperature fluctuation between 21.4 minutes after reaching 01.4 ° C and 200 ° C was 199.6 to 200.1 ° C. The deviation of the overshoot value from the target value is at least one-third the level of the conventional internal heat source type constant temperature oven, and the time fluctuation is also good. It is considered that this is because the heating part of the constant temperature bath has a small heat capacity as a whole and the air flow circulation is good, so that the system attains a very good thermal equilibrium performance.
【００４４】また、加熱室(63)内のヒータ(65)を使用し
て加熱を行ない、試料(54)のすぐ近くの点を基準点、基
準点から離れた試料室(50)内の複数の点と外容器筒体(4
5)内の流路(51)内の複数の点を比較点とし、第１実施例
の場合と同様の温度分布の均一性の試験を行なった。試
験の結果、試料室内(50)の比較点の温度測定値の基準点
の温度測定値からの差は−０．８〜＋１．６℃で、かな
り小さく、均一性は良好であった。また、流路(51)の各
比較点の温度に比べて、試料室(50)内の基準点および比
較点の温度は降下しているが、その変化は小さく、流路
(51)の気流が試料室(50)の加熱に寄与していることを示
している。また、試料室(50)の壁に近い部分において
も、基準点の温度測定値からの差が小さく、試料室(50)
の大部分が使用可能であることがわかった。なお、従来
の恒温槽においては、壁面や気流吹出し口近傍は温度の
差が大きくて、使用できなかったので、実質上の有効容
積は試料室容積の１／３以下であった。Further, the heater (65) in the heating chamber (63) is used for heating, and a point near the sample (54) is a reference point, and a plurality of points in the sample chamber (50) distant from the reference point are used. Point and outer container cylinder (4
Using a plurality of points in the flow channel (51) in 5) as comparison points, the same temperature distribution uniformity test as in the first embodiment was conducted. As a result of the test, the difference between the temperature measurement value at the comparison point in the sample chamber (50) and the temperature measurement value at the reference point was -0.8 to + 1.6 ° C, which was considerably small, and the uniformity was good. Further, compared with the temperature of each comparison point of the flow channel (51), the temperature of the reference point and the comparison point in the sample chamber (50) is lowered, but the change is small,
It is shown that the air flow of (51) contributes to the heating of the sample chamber (50). Also, even in the portion near the wall of the sample chamber (50), the difference from the temperature measurement value at the reference point is small, and the sample chamber (50)
It turned out that most of the are available. In the conventional constant temperature bath, the wall surface and the vicinity of the airflow outlet were not usable due to a large temperature difference, so the effective volume was substantially 1/3 or less of the volume of the sample chamber.
【００４５】また、加熱ガス供給チューブ(66)から恒温
槽(B) 内に加熱ガスを供給して加熱を行ない、性能試験
を行なった。この試験は、２５リットル／min のエアポ
ンプと３５０Ｗ定格のパイプヒータを使用し、窒素ガス
のかわりに加熱空気を供給して行なった。なお、これら
の供給気体量およびヒータ定格はともに従来の外部気流
温調型に比べ大幅に小さい水準である。その結果、温度
分布の均一性について、基準点の温度測定値からのずれ
は−０．７〜−０．８℃で、かなり小さく、均一性は良
好であった。これは従来の外部気流温調型の恒温槽と同
水準であり、十分に実用性があることがわかった。ま
た、３℃／min の速度で２００℃まで昇温を続けたとこ
ろ、２００℃で通電時間割合は約３０％であった。した
がって、加熱室(63)内のヒータ(65)が使用できない条件
下において、加熱ガス供給チューブ(66)から窒素ガスな
どの加熱ガスを供給して、恒温槽(B) 内を加熱できるこ
とがわかる。A heating gas was supplied from the heating gas supply tube (66) into the constant temperature bath (B) for heating, and a performance test was conducted. This test was conducted by using a 25 liter / min air pump and a pipe heater rated at 350 W, and supplying heated air instead of nitrogen gas. The supply gas amount and the heater rating are both significantly smaller than those of the conventional external airflow temperature control type. As a result, regarding the uniformity of the temperature distribution, the deviation from the temperature measurement value at the reference point was -0.7 to -0.8 ° C, which was considerably small, and the uniformity was good. This is at the same level as the conventional external airflow temperature control type constant temperature bath, and it was found to be sufficiently practical. When the temperature was raised to 200 ° C. at a rate of 3 ° C./min, the energization time ratio at 200 ° C. was about 30%. Therefore, under conditions where the heater (65) in the heating chamber (63) cannot be used, heating gas such as nitrogen gas can be supplied from the heating gas supply tube (66) to heat the inside of the constant temperature bath (B). ..
【００４６】さらに、冷却ガス供給チューブ(67)から恒
温槽(B) 内に液体窒素を供給して冷却を行ない、性能試
験を行なった。すなわち、冷却目標値を定めて、この目
標値まで急冷し、到達までに要した時間を記録した。目
標値に到達した後は、徐冷に転じ、最低到達温度を記録
した。その後、３℃／min の速度で室温まで昇温し、試
験後の液体窒素の残量から使用量を算出した。試験の結
果、目標値−１６０℃への到達時間は１２分、最低到達
温度は−１６５℃、使用液体窒素量は１．９リットルで
あった。この結果、従来の該当分野で用いられる恒温槽
に比べ、少なくとも到達温度で１０℃低くなり、使用液
体窒素量で少なくとも１／２以下に減少した。また、到
達時間１２分は、時間応答性として十分な速さである。
そして、恒温槽(B) 内の循環気流中に液体窒素を注入、
混合することにより、−１７０℃程度から室温までの広
い低温範囲での精密で高い時間応答性を持つ温度制御が
可能になることがわかった。Further, liquid nitrogen was supplied from the cooling gas supply tube (67) into the constant temperature bath (B) for cooling, and a performance test was conducted. That is, a cooling target value was set, the target value was rapidly cooled, and the time required to reach the target value was recorded. After reaching the target value, the temperature was changed to slow cooling and the lowest temperature was recorded. Then, the temperature was raised to room temperature at a rate of 3 ° C./min, and the amount used was calculated from the remaining amount of liquid nitrogen after the test. As a result of the test, the time required to reach the target value of -160 ° C was 12 minutes, the minimum temperature reached was -165 ° C, and the amount of liquid nitrogen used was 1.9 liters. As a result, in comparison with the conventional constant temperature bath used in the relevant field, the temperature reached was lowered by at least 10 ° C. and the amount of liquid nitrogen used was reduced to at least ½ or less. Further, the arrival time of 12 minutes is sufficiently fast as time responsiveness.
Then, liquid nitrogen was injected into the circulating air flow in the thermostat (B),
It was found that the mixing enables precise temperature control with high time response in a wide low temperature range from about -170 ° C to room temperature.
【００４７】このような試験結果からも明らかなよう
に、第２実施例の恒温槽も、温度分布の均一性、温度の
ゆらぎ、時間応答性およびエネルギロスの全ての点にお
いて優れており、種々の用途に使用することができる。As is clear from the above test results, the thermostat of the second embodiment is also excellent in all of the uniformity of temperature distribution, the fluctuation of temperature, the time response and the energy loss. Can be used for.
【００４８】第２実施例の場合、内容器(47)の試料室(5
0)内にファンを設けずに、別のファンケース(58)内にフ
ァン(59)を設けているので、試料室(50)内の温度変動が
小さいという利点がある。In the case of the second embodiment, the sample chamber (5
Since the fan (59) is provided in another fan case (58) without providing the fan in (0), there is an advantage that the temperature fluctuation in the sample chamber (50) is small.
【００４９】第２実施例のポンプ(69)は、チューブ(67)
の一部あるいは前部の断面積を適当に小さくすること
で、液体窒素の流れ抵抗を左右する構造となっている。
そして、液体窒素との接触部分に弁やピストンなどの全
くない連通管のみで構成できるため、補修がきわめて容
易で、実用性のある流量制御ができ、しかも時間遅れが
きわめて小さい。しかしながら、ポンプ(69)の構成は、
上記実施例のものに限定されない。また、恒温槽の用途
によっては、加熱ガス供給チューブ(66)と冷却ガス供給
チューブ(67)の両方または片方が設けられないこともあ
る。The pump (69) of the second embodiment is a tube (67).
By appropriately reducing the cross-sectional area of a part or front part of the liquid nitrogen, the flow resistance of liquid nitrogen is influenced.
Further, since it can be constituted only by a communicating pipe having no valve or piston at the contact portion with liquid nitrogen, repair is extremely easy, practical flow rate control can be performed, and time delay is extremely small. However, the configuration of the pump (69) is
The invention is not limited to the above embodiment. Further, depending on the application of the constant temperature bath, both or one of the heating gas supply tube (66) and the cooling gas supply tube (67) may not be provided.
【００５０】恒温槽の各部の構成は、上記２つの実施例
のものに限定されず、この発明の範囲内において適宜変
更可能である。The constitution of each part of the constant temperature bath is not limited to those of the above-mentioned two embodiments, and can be appropriately changed within the scope of the present invention.
【００５１】上記の第２実施例では、外部との熱伝達を
小さくするために、外容器の壁の少なくとも一部が真空
二重壁になっているが、真空二重壁のかわりに、２槽以
上の金属薄板を空隙を介して配置した多重構造壁を用い
てもよい。また、真空二重壁と金属薄板の多重構造壁を
適当に組合わせて用いてもよい。理化学機器などにおい
て、恒温槽の近傍に温度変化が好ましくない部品を配置
しなければならないような場合、恒温槽からその部品へ
の熱伝達を小さくするために、外容器の壁の必要箇所を
断熱材で構成してもよい。このようにすれば、熱容量が
大きくなって時間応答性が少し犠牲になる欠点はある
が、時間応答性の許容範囲内であれば問題はない。In the second embodiment described above, at least a part of the wall of the outer container is a vacuum double wall in order to reduce the heat transfer to the outside. You may use the multi-structure wall which arrange | positioned the metal thin plate of a tank or more via the space | gap. Further, the vacuum double wall and the multi-layered wall made of a thin metal plate may be appropriately combined and used. In physics and chemistry equipment, where it is necessary to place parts where temperature changes are not desirable near the constant temperature chamber, insulate necessary parts of the outer container wall in order to reduce heat transfer from the constant temperature chamber to the parts. You may comprise with a material. If this is done, there is a drawback that the heat capacity becomes large and the time response is slightly sacrificed, but there is no problem if it is within the allowable range of time response.
【００５２】[0052]
【発明の効果】この発明の恒温槽によれば、上述のよう
に、試料室内の温度分布が均一で温度のゆらぎが小さ
く、時間応答性が優れ、エネルギロスも少ないという効
果が同時に奏される。As described above, according to the constant temperature bath of the present invention, the temperature distribution in the sample chamber is uniform, the temperature fluctuation is small, the time response is excellent, and the energy loss is small. ..
【図１】この発明の第１実施例を示す恒温槽の縦断面図
である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a thermostatic chamber showing a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施例の恒温槽の電気的構成の１例を示す
電気ブロック図である。FIG. 2 is an electrical block diagram showing an example of the electrical configuration of the constant temperature oven of the first embodiment.
【図３】この発明の第２実施例を示す恒温槽の水平断面
図である。FIG. 3 is a horizontal sectional view of a constant temperature oven showing a second embodiment of the present invention.
【図４】図３のIV−IV線の断面図である。4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図５】図３のＶ−Ｖ線の断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG.
【図６】ポンプのケーシングの部分切欠き底面図であ
る。FIG. 6 is a partially cutaway bottom view of the casing of the pump.
【図７】第２実施例の恒温槽の電気的構成の１例を示す
電気ブロック図である。FIG. 7 is an electrical block diagram showing an example of the electrical configuration of the constant temperature oven of the second embodiment.
(A)(B) 恒温槽 (1) 外容器 (2) 内容器 (3) 外容器前部筒体 (3a) 筒体周壁 (5) 外容器後部筒体 (5a) 筒体周壁 (14) 試料 (18) 試料室 (19) 流路 (22) ヒータ（熱源） (28) ファン (43) 外容器 (45) 外容器前部筒体 (45a) 筒体前端壁 (45b) 筒体周壁 (47) 内容器 (50) 試料室 (51) 流路 (53) 流路 (54) 試料 (59) ファン (65) ヒータ（熱源） (66) 加熱ガス供給チューブ (67) 冷却ガス供給チューブ (A) (B) Temperature chamber (1) Outer container (2) Inner container (3) Outer container Front cylinder (3a) Cylindrical peripheral wall (5) Outer container rear cylinder (5a) Cylindrical peripheral wall (14) Sample (18) Sample chamber (19) Flow path (22) Heater (heat source) (28) Fan (43) Outer container (45) Outer container Front tube (45a) Tube front end wall (45b) Tube peripheral wall ( 47) Inner container (50) Sample chamber (51) Flow path (53) Flow path (54) Sample (59) Fan (65) Heater (heat source) (66) Heating gas supply tube (67) Cooling gas supply tube
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年５月６日[Submission date] May 6, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３５[Correction target item name] 0035
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００３５】台(42)の下のベース(40)上に真空二重壁を
有する液体窒素容器(68)が配置され、この容器(68)に設
けられたポンプ(69)に冷却ガス供給チューブ(67)が接続
されている。ポンプ(69)は、上端部が台(42)の下面に固
定されて容器(68)内に垂下した垂直筒状のケーシング(7
0)を備えている。ケーシング(70)の下端部には他の部分
より直径が大きくなった短円筒部(70a) が形成されてお
り、その詳細が図６の部分切欠き底面図に示されてい
る。短円筒部(70a) の下壁の中央部に吸込口(71)が、上
壁に吐出口(72)が形成されている。ケーシング(70)内に
駆動軸(73)が通されており、短円筒部(70a) 内の駆動軸
(73)の下端部にタービン型ファン(74)が固定されてい
る。また、短円筒部(70a) 内のファン(74)の周囲に、邪
魔板(75)が設けられている。容器(68)の上方の台(42)の
上に複数の支柱(76)を介して回転速度制御が可能な電動
モータ(77)が下向きに支持されており、そのモータ軸(7
8)に駆動軸(73)の上端部が継手(79)を介して連結されて
いる。冷却ガス供給チューブ(67)は、短円筒部(70a) の
吐出口(72)に接続され、容器(68)の上の台(42)の部分を
貫通して恒温槽(B) に導かれている。そして、台(42)と
外容器(43)の間のチューブ (67)の部分には、断熱カ
バー(80)が施されている。なお、このチューブ(67)は、
液体窒素の流れに適当な抵抗を与えるように、少なくと
もその一部の断面積が適当に小さくなっている。A liquid nitrogen container (68) having a vacuum double wall is arranged on the base (40) under the table (42), and a cooling gas supply tube is attached to a pump (69) provided in the container (68). (67) is connected. The pump (69) has a vertically cylindrical casing (7) whose upper end is fixed to the lower surface of the table (42) and hangs down inside the container (68).
0). At the lower end of the casing (70), a short cylindrical portion (70a) having a diameter larger than that of the other portion is formed, and its details are shown in the partially cutaway bottom view of FIG. A suction port (71) is formed in the center of the lower wall of the short cylindrical part (70a) , and a discharge port (72) is formed in the upper wall. The drive shaft (73) is passed through the casing (70), and the drive shaft in the short cylindrical portion (70a) is
A turbine type fan (74) is fixed to the lower end of (73). A baffle plate (75) is provided around the fan (74) in the short cylindrical portion (70a). An electric motor (77) whose rotation speed can be controlled is supported downward on a table (42) above the container (68) via a plurality of columns (76), and its motor shaft (7
The upper end of the drive shaft (73) is connected to 8) via a joint (79). The cooling gas supply tube (67) is connected to the discharge port (72) of the short cylindrical part (70a), penetrates the part of the table (42) above the container (68), and is guided to the constant temperature bath (B). ing. A heat insulating cover (80) is applied to the portion of the tube (67) between the table (42) and the outer container (43). In addition, this tube (67)
The cross-sectional area of at least a portion thereof is appropriately small so as to provide a suitable resistance to the flow of liquid nitrogen.
Claims (3)
の内側に配置されて、内容器の内側および内容器と外容
器の間にそれぞれ気体の流路が形成されており、外容器
の内側に、熱源、ならびに内容器の内側および内容器と
外容器の間の流路を通して気体を循環させる混合攪拌循
環用ファンが設けられている恒温槽。1. An inner container having a sample chamber formed therein is arranged inside an outer container, and gas passages are formed inside the inner container and between the inner container and the outer container, respectively. A constant temperature bath provided inside the container with a heat source, and a fan for mixing and stirring and circulating the gas through the flow path between the inner container and the inner container and the outer container.
壁または金属薄板の多重構造壁である請求項１の恒温
槽。2. The constant temperature oven according to claim 1, wherein at least a part of the wall of the outer container is a vacuum double wall or a multi-layered wall of metal thin plates.
低温の気体もしくは液体を供給する手段が設けられてい
る請求項１の高温槽。3. The high temperature tank according to claim 1, wherein a means for supplying a high temperature gas and / or a low temperature gas or liquid is provided inside the outer container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28896191A JPH0694005B2 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | Constant temperature bath |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28896191A JPH0694005B2 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | Constant temperature bath |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10546393A Division JP3180236B2 (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Coolant supply device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05305243A true JPH05305243A (en) | 1993-11-19 |
| JPH0694005B2 JPH0694005B2 (en) | 1994-11-24 |
Family
ID=17737043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP28896191A Expired - Fee Related JPH0694005B2 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | Constant temperature bath |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694005B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002061892A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Saikobo:Kk | Treatment device under different atmosphere |
| JP2008232975A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Espec Corp | Environmental testing device |
| JP2020165670A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | エスペック株式会社 | Environment forming apparatus |
-
1991
- 1991-11-05 JP JP28896191A patent/JPH0694005B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2002061892A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Saikobo:Kk | Treatment device under different atmosphere |
| JP2008232975A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Espec Corp | Environmental testing device |
| JP2020165670A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | エスペック株式会社 | Environment forming apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694005B2 (en) | 1994-11-24 |
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