JPH0536499Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はガス分析計をはじめ、温度を一定に保
つ必要のある対象物を収容する恒温槽に関するも
のである。

（従来の技術） 温度を一定に保つ必要のある測定装置の一例と
して磁気風式酸素計がある。磁気風式酸素計につ
いてはJISB7983に規定されている。

第４図に示されるように、磁気風式酸素計の測
定チヤンバ１は恒温槽２に収容され、恒温槽２内
の温度はヒータ３と温度センサ４によつて制御さ
れる。温度センサ４によつて恒温槽２内の温度が
検出され、温度制御ユニツト５を通じてヒータ３
の通電がオン・オフ制御され、恒温槽２内の温度
が一定に保たれる。６は測定チヤンバ１の検出信
号を増幅し出力する増幅部である。

第５図Ａは測定チヤンバ１を収容した恒温槽２
を上面から見た断面図、同図Ｂは同恒温槽を正面
から見た断面図である。

側定チヤンバ１には磁石１ａ，１ｂが設けられ
ている。ここでは測定チヤンバ１は直接本考案に
は関係がないので、その詳細な説明は省略する。

温度を一定に保つ対象物としての測定チヤンバ
１は恒温槽２の中央部に設けられており、測定チ
ヤンバ１の周りにプレート状のヒータ３が設けら
れている。温度センサ４は温度精度が最も必要と
される測定チヤンバ１の近傍に設けられている。
恒温槽２の外側は全体が断熱材で囲まれ、恒温槽
２は空気槽式の恒温槽になつている。

この恒温槽は磁気風式酸素計の恒温槽である
が、他の測定計においても同様な構造の恒温槽が
使用されている。

（考案が解決しようとする問題点） このような恒温槽を用いて通電を開始すると、
第３図にＡで示されるように温度のオーバシユー
トが起る。これはヒータ３とセンサ４の位置が離
れているため、ヒータ３の熱が伝達されにくく、
センサ４の部分の温度が温度調節用に設定された
温度になるまでにヒータ３の部分の温度が設定温
度の1.5〜２倍程度にもなるからである。例えば
温調温度を60℃とすると、ヒータ３の近傍では90
〜120℃にもなる。

このようにオーバシユートが大き過ぎると、温
度が設定温度に一定になるまで時間がかかり、分
析計の暖機時間が長くなるだけではなく、恒温槽
内に使用されている部品が熱により破損すること
がある。しかし、耐熱性のある部品を使用すれば
コストが上昇する。

オーバシユートを小さくする方法として、ヒー
タ３の容量を小さくすることが考えられるが、そ
の場合はさらに暖機時間が長くかかる。また、ヒ
ータ３の熱をセンサ４に速く伝達させるため、恒
温槽２内に空気攪拌用フアンを設置することも考
えられるが、恒温槽２が大型化し、コストが上昇
する。また、フアンを定期的に交換しなければな
らないため維持が面倒になる。

本考案はコストの上昇を招かない簡単な構造
で、温度のオーバシユートを少なくして、暖機時
間を短縮したり熱による部品の破損を防止するこ
とを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 一実施例を示す第１図Ａを参照して説明する
と、本考案の恒温槽では、発熱体３の通電を制御
するための温度センサ４を温度調節用設定温度よ
り少し低い変態温度をもつ形状記憶合金にてなる
支持部材１０で支持し、この温度センサ４が発熱
体３の近傍と対象物１の近傍の間で移動可能とし
た。

（実施例） 第１図Ａは一実施例を上面側から見た断面図、
同図Ｂはその正面側から見た断面図である。

２は恒温槽、２ａは恒温槽の蓋であり、それら
の周囲は断熱材（図示略）によつて包囲されてい
る。恒温槽２の中央には測定チヤンバ１が設置さ
れ、測定チヤンバ１の周囲にはプレート状のヒー
タ３が設けられている。これらの配置は従来の第
５図のものと同じである。

温度制御用の温度センサ４は形状記憶合金にて
なる支持部材１０の先端部に取りつけられてお
り、支持部材１０の基端部は測定チヤンバ１の近
傍に固定されている。支持部材１０の先端にはコ
イルバネ１１が設けられ、コイルバネ１１はプレ
ートヒータ３に取りつけられている。支持部材１
０はコイルバネ１１によつて伸ばされ、その先端
がプレートヒータ３に近づく方向に付勢されてい
る。

支持部材１０は恒温槽２内を一定にするために
設定された温調温度よりも若干低い温度に変態温
度をもつている。具体的に説明するために、恒温
槽２内の温調温度を例えば60℃とし、支持部材１
０の形状記憶合金の変態温度を59℃とする。支持
部材１０はその温度が59℃未満では第１図Ａ，Ｂ
に示されるようにバネ１１に引張られて伸びた状
態になつているが、59℃以上になると変形して第
２図Ａ，Ｂに示されるように収縮する。

次に、本実施例の動作について説明する。

温調温度を60℃、支持部材１０の形状記憶合金
の変態温度を59℃として説明する。常温では支持
部材１０はバネ１１に引張られて伸びており、第
１図Ａ，Ｂに示されるように温度センサ４はヒー
タ３の近傍に位置している。この状態でヒータ３
への通電を開始すると、ヒータ３の近傍の温度が
温度センサ４によつて検出され、ヒータ３の近傍
の温度が60℃になるように温度制御される。この
とき、測定チヤンバ１及び支持部材１０の付近は
ヒータ３から離れており、59℃まで上がつていな
いので、第１図Ａ，Ｂの状態でヒータ３の近傍が
60℃で温度調節が続けられる。

そして、ヒータ３の熱が徐々に測定チヤンバ１
と支持部材１０の付近に伝達され、支持部材１０
の付近が59℃になると支持部材１０が第２図Ａ，
Ｂに示されるように収縮し、温度センサ４が測定
チヤンバ１の近傍に移動させられる。温度センサ
４が移動した位置は59℃であり、温調温度の60℃
よりも低いために温度制御回路が働き、ヒータ３
に通電され、測定チヤンバ１の近傍が60℃になる
ように温度制御される。

第３図に記号Ｂで示されるのは本実施例により
温度センサ４が検出する温度である。

（考案の効果） 本考案の恒温槽では発熱体の通電を制御するた
めの温度センサを温度調節用の設定温度より低い
変態温度をもつ形状記憶合金の支持部材で支持
し、この温度センサが発熱体近傍と対象物近傍の
間で移動可能とした。通電開始時は温度センサが
ヒータのすぐ近くにあるため、熱がすぐに温度セ
ンサに伝達され、オーバシユートが例えば10℃以
下というように最小限に抑えられ、異常なオーバ
シユートによる部品の破損を防止することがで
き、暖機時間を短縮することができる。

分析計による測定時には温度センサが温度精度
の最も必要とされる対象物の近傍に移動するた
め、正確な温度制御が行なわれ、分析計の測定が
正確になる。

また、恒温槽を温調状態にしておき、調整又は
点検のため恒温槽の蓋をあけると、従来の恒温槽
ではセンサが外気に曝されて温度が下がるためヒ
ータが異常に発熱することがあるが、本考案の恒
温槽では蓋をあけると形状記憶合金の支持部材が
冷されて温度センサがヒータの近傍に移動し、そ
の位置で温調を行なうため、ヒータが異常に発熱
することなく、ヒータの電源を切らずに調整や点
検を行なうことができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは一実施例を形状記憶合金の変態温度
未満の状態で示す上面側から見た断面図、同図Ｂ
は同実施例の正面側から見た断面図、第２図Ａは
同実施例を形状記憶合金の変態温度以上の状態で
示す上面側から見た断面図、同図Ｂは同実施例の
同状態の正面側から見た断面図、第３図は本考案
と従来の恒温槽の動作を示す波形図、第４図は磁
気風式酸素計を示すブロツク図、第５図Ａは従来
の恒温槽を示す上面側から見た断面図、同図Ｂは
その正面側から見た断面図である。 １……測定チヤンバ、２……恒温槽、２ａ……
蓋、３……プレートヒータ、４……温度センサ、
１０……形状記憶合金の支持部材、１１……コイ
ルバネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一定温度に保持される対象物を収容し発熱体を
   備え外部を断熱材で包まれた恒温槽において、前
   記発熱体の通電を制御するための温度センサを前
   記一定温度より低い変態温度をもつ形状記憶合金
   にてなる支持部材で支持し、この温度センサが前
   記発熱体近傍と前記対象物近傍の間で移動可能と
   したことを特徴とする恒温槽。