JPS63190652A - 恒温装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、被処理物を一定温度に保持するための′恒温
装置に関する。

（従来の技術） 生化学分析装置のように人体の血清等をサンプルとして
用いこれと所望の試薬とを反応セル内で混合させ、この
化学反応状態を光学的に測定して吸光度のような診断デ
ータを得る場合、正確な診断データを得るには被処理物
でおる混合液を一定温度に保持しておくことすなわち恒
温してあくことが必要である。このために恒温装置が用
いられ、一定温度例えば３０℃又は３７℃に恒温された
恒温水内に、混合液が摸された反応セルを保持した状態
で、光学的測定が行われる。

第４図はこのような目的で用いられている従来の恒温装
置を示す恰成図で、１は恒温槽で一定温度に恒温された
恒温水２が満されており、この恒温水２は混合液３が満
された複数の反応セル４を保持している。恒温槽１に対
して循環流路５が設けられており、ポンプ６の駆動によ
って′恒温水２はこの循環流路５を介して循環する。循
環流路５の一部にはヒータ７、ヒータ制御回路８．電源
９から成る温度調節器１０力％２けられており、流路５
に設置された温度センサ１１の検出温度に応じて恒温水
２を設定温度に基づいた一定温度と成すように温度調節
を行う。また流路５の他部には窄気式熱父換器１２．フ
ァン１３が設けられてあり、これらは温度調節器１０が
温度調節を行う場合この制御動作を容易にするため、恒
温水２を冷却して予め設定温度より少し温度を下げるよ
うな動作を行う。これによって温度調節が容易に行われ
、また温度のリップルも抑えられる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで従来の恒温装置では冷却手段として空冷式熱交
換器を用いているので、周囲温度が設定温度に近い値に
なった場合には恒温水を冷却するのが困難となり、ざら
に設定温度より高い値になると逆に周囲から熱を吸収し
てしまうので、温度調節が不可能となる。また恒温水を
冷却して温度調節を行うので、電源投入時から設定温度
までに恒温水の温度を上げるのに時間が費やされてしま
う。

このため空冷式熱交換器に代えて水冷式熱交換器を用い
、コンプレッサーにより冷却を行う手段が考えられてい
るが、価格が高くなると共に設置スペースを広く必要と
する欠点がある。またこれによっても前者の問題は解決
できるが、後者の設定温度までの立上り時間が長くなる
という問題は解決できない。

本発明はこのような問題に対処してなされたもので、周
囲温度に影響されずに温度調節が行えると共に設定温度
までの立上り時間を短縮するようにした恒温装置を提供
することを目的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段〉 上記目的を連成するために本発明は、恒温水に対する加
熱及び冷却の切換可能な熱交換器を備えたことを特徴と
している。

（作　用） 例えばペルチェ素子のように通電電流の向きを変えるこ
とにより加熱及び冷却動作の切換えが可能な熱電子素子
を熱交換器として用いることによって素子自身のみで加
熱及び冷却を制御できるので、恒温水を設定温度に立上
らせる時間を短縮することができる。しかも周囲温度に
関係なくそれよりも低い値に設定温度を制御することも
容易となる。

（実施例） 第１図は本発明の恒温装置の実施例を示す構成図で、１
は恒温槽、２は恒温水、３は混合液。

４は反応セル、５は循環流路、６はポンプ、１０は湿度
調節器でヒータ７、ヒータ制御回路８．電源９から成り
、１１は温度センサで以上の構成は従来のものと同じで
おる。１４は循ＩＭ　′ａ路５のの一部に設けられたウ
ォータジャケットで例えばペルチェ素子のような熱電子
素子１５が取付けられる。また熱電子素子１５にはファ
ン１６が取付けられる。

熱電子素子１５は配線１７を介してヒータ制御回路８に
接続され、通電電流の向きが切換えられる。これによっ
て熱電子素子１５は加熱（放熱）及び冷却（吸熱）動作
を行う。通電電流の向きは温度センサ１１によって検出
された恒温水２の温度に応じて制御される。

恒温水２の設定温度をＴｓとするとこれより少し低い温
度Ｔｃが閾値として予め設定され、温度センサ１１がＴ
ｃ以下の温度を検出したときは熱電子素子１５に対して
加熱動作を行わせてこの熱で恒温水２の温度を上げる向
きの電流が通電される。一方Ｔｃ以上の温度が温度セン
サ１１によって検出されたときは、冷却動作を行わせて
恒温水２の温度を下げる向きの電流が熱電子素子１５に
通電される。ヒータ７は設定温度Ｔｓに達するまでは１
００％通電されて恒温水２の温度を上げ、Ｔｃに遅する
と温度センサ１］の検出温度に基づいた制御信号により
フィードバックループを形成して温度制御を行って丁Ｓ
を維持するように働く。

以下第３図（ａ）乃至（Ｃ）を参照して本実施例の作用
を説明する。

第３図（ａ）は恒温水２の温度一時間特性を示し、第３
図（ｂ）は熱電子素子１５に対する電流の向き一時間特
性を示し、第３図（Ｃ）はヒータ７に対する温度一時間
特性を示している。

先ず電源９を投入することによりヒータ７を加熱状態に
すると共に、熱電子素子１５に加熱動作を行わせる向き
の電流を通電する。これにより恒温水２の温度は第３図
（ａ＞のように上昇する。

この温度が予め設定した閾値Ｔｃに遅すると、時間ｔ１
で熱電子素子１５に対する電流の向きを切換えて冷却動
作を行わせる向きの通電を行う。

しかしビータ７はｔｌではまだ加熱状態を継続している
ので水温はざらに上昇する。水温が恒温水２の設定温度
下Ｓに達すると、時間ｔ２でヒータ７は一度通電が停止
されこれ以後温度センサ１１の検出温度に基づいてフィ
ードバックループを形成し、通電、停止のくり返しの制
御状態に移って、↑亘温水２の設定温度Ｔｓを維持する
ように働く。

このような制御動作によれば、熱交換器として熱電子素
子１５を用いることにより通電電流の向きを切換えるだ
けで素子自身のみで加熱及び冷却動作を制御できるので
、恒温水２の設定温度Ｔｓを周囲温度よりも低く選んで
も周囲湿度に関係なく強制的に冷却動作を行うことによ
り正確に設定温度に制御することができる。

また電源投入後加熱動作を行わせることができるので、
この間冷却を行っていた従来例に競べ゛旧温水２の設定
温度下Ｓに達する立上り時間を短縮することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、熱電子素子
１５を恒温槽１に直接に取付けた例を示すものである。

１６はフィン、１８はファンでおる。本実施例によれば
流路及びポンプが不要となるので、水漏れ、これに基づ
り°旧温水のゆらぎ等を防止できるため光学的測定に６
ける正確な診断データの測定に寄与することができる。

また外気温による水温に対する影響等も防止できる利点
が得られる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、恒温水に対する加熱
及び冷却の切換可能な熱交換器を備えるようにしたので
、周囲温度に影響されずに温度調節ができると共に設定
温度までの立上り時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の恒温装置の実施例を示す構成図、第２
図は本発明の他の実施例を示す構成図、第３図（ａ＞乃
至（Ｃ）は本発明実施例の作用を説明するタイムチャー
ト、第４図は従来例を示す構成図でおる。 １・・・恒温槽、２・・・恒温水、５・・・循環流路、
６・・・ポンプ、７・・・じ−夕、８・・・じ−夕制御
回路、９・・・電源、１０・・・温度調面器、１１・・
・温度センサ、１４・・・つを−タジャケット、１５・
・・熱電子素子、１６・・・フィン。 代理人　弁理士　則　　近　　だ　　佑同　　　　　　
大　　　胡　　　典　　　夫１７隊夕な 第　　１　図 １８７７第　２　図 ｔ 第　　４　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理物を一定温度に保持すべき恒温水が満たさ
   れた恒温槽を備える恒温装置において、恒温水に対する
   加熱及び冷却の切換可能な熱交換器を備えたことを特徴
   とする恒温装置。
2. （２）恒温槽に対して恒温水の循環流路を設け、この循
   環流路の一部に前記加熱及び冷却の切換可能な熱交換器
   を取付けた特許請求の範囲第１項記載の恒温装置。
3. （３）加熱及び冷却の切換可能な熱交換器としてペルチ
   エ素子を用いる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   恒温装置。