(57)【要約】【課題】液体の温度を従来よりも低コストかつ高精度で調整することができる液体加熱装置を提供する。【解決手段】加熱ヒータ１を内蔵するアルミ製の中実円筒状の本体２の外周面２ａに、軸方向に沿って螺旋状に延びる溝３を形成するとともに、その溝３内に液体６が流れる樹脂製又はゴム製のチューブ４を配置し、かつ本体２及びチューブ４に密着するように弾性材からなるカバー５で覆う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を加熱する液体加熱装置であって、
加熱ヒータを内蔵する金属製の中実円筒状の本体の外周面に、軸方向に沿って螺旋状に延びる溝を形成するとともに、前記溝内に前記液体が流れる樹脂製又はゴム製のチューブを配置し、かつ前記本体及びチューブに密着するように弾性材からなるカバーを取り付けたことを特徴とする液体加熱装置。
【請求項２】
前記加熱ヒータを前記本体の一方の端面から該本体内へ挿入するとともに、他方の端面に該本体の温度を測定する温度センサを設置した請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項３】
前記チューブの一端部に前記液体を送出する流体ポンプを接続するとともに、前記液体加熱装置を制御する制御手段を設け、
前記制御手段は、前記温度センサの測定値が予め設定された目標温度になるように前記流体ポンプ及び／又は前記加熱ヒータを制御する請求項２に記載の液体加熱装置。
【請求項４】
前記弾性材が、柔軟性を有する材料からなる熱収縮チューブ、ゴム組成物又は発泡プラスチックからなる断熱材である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体加熱装置に関し、更に詳しくは、液体の温度を従来よりも低コストかつ高精度で調整することができる液体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、体液や人体組織の検査などにおいては、自動検査器等により多数のサンプルに対して微量の試薬を滴下する作業が行われているが、検査精度を向上するためには、その試薬の温度を高い精度で調整する必要がある。
【０００３】
上記の試薬のような反応性のある液体を加熱することを目的として、金属製の溝付きドラム間にテフロンチューブを組み込んで、ドラムの外周に巻き付けたシートヒータによりテフロンチューブ内を流れる液体を加熱する流体加熱装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の発明では、金属製の外ドラムの内周面に螺旋状の溝を加工するため、製造コストが増加するとともに、金属製のドラムの保温能力が低いため、液体の温度を精度よく調整することが困難であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７８２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、液体の温度を従来よりも低コストかつ高精度で調整することができる液体加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明の液体加熱装置は、液体を加熱する液体加熱装置であって、加熱ヒータを内蔵する金属製の中実円筒状の本体の外周面に、軸方向に沿って螺旋状に延びる溝を形成するとともに、前記溝内に前記液体が流れる樹脂製又はゴム製のチューブを配置し、かつ前記本体及びチューブに密着するように弾性材からなるカバーを取り付けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体加熱装置によれば、金属製の中空円筒体の内周面に螺旋状の溝を形成するような困難な加工が不要になるとともに、チューブ内で加熱された液体が金属よりも熱伝導度が低い材料により保温されるため、液体の温度を従来よりも低コストかつ高精度で調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態からなる液体加熱装置の外観図である。
【図２】本発明の実施形態からなる液体加熱装置の軸方向に沿った断面図である。
【図３】本体の外周面に形成された溝の断面図である。
【図４】液体加熱装置の使用状態の例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１、２は、本発明の実施形態からなる液体加熱装置を示す。
【００１１】
この液体加熱装置は、加熱ヒータ１を内蔵する金属製の中実円筒状の本体２と、その本体２の外周面２ａに形成された軸方向に沿って螺旋状に延びる溝３内に配置された樹脂製又はゴム製のチューブ４と、それら本体２及びチューブ４に密着して覆うように取り付けられた弾性材からなるカバー５とを備えている。
【００１２】
加熱対象となる液体６は、液体加熱装置の一端側に引き出されたチューブ４の流入口７から供給され、チューブ４内を流れる間に予め設定された目標温度まで加熱されて、他端側に引き出されたチューブ４の流出口８から排出されるようになっている。この液体６の種類としては、血液や人体組織の検査に用いられる試薬類などが例示される。
【００１３】
本体２を形成する金属には、アルミ、アルミ合金、銅又は銅合金のような高熱伝導度を有する材料が用いられる。また、本体２の外周面２ａに形成された溝３の形状については、特に限定するものではない。しかし、図３に示すように、溝３の断面形状を、溝底３ａにチューブ４が密着するようにＵ字状又は半円状とし、かつ溝３の深さを、カバー５を取り付けたときに、その弾性力によりチューブ４が溝底３ａへ向けて押圧されるように、チューブ４の一部が本体２の外周面２ａよりもわずかに突出する大きさにすることが好ましい。なお、隣接する溝３間のピッチについては、本体２のサイズやチューブ４内を流れる液体の流量などにより適宜設定される。
【００１４】
チューブ４を形成する樹脂にはテフロン（デュポン社の登録商標）などのフッ素樹脂などの、ゴムにはシリコーンゴムなどの、耐熱性及び耐薬品性に優れた材料がそれぞれ好ましく用いられる。
【００１５】
加熱ヒータ１としては、セラミックス製の円筒体の外周面にニクロム線を巻き付けた発熱体を金属パイプ内に収納した構造を有するカートリッジヒータが用いられる。この加熱ヒータ１は、本体２の一方の端面２ｂの中央部に長手方向に沿って形成された加熱孔９に挿入されている。加熱ヒータ１の加熱孔９への固定手段は、特に限定するものではないが、かしめやイモネジ、又は加熱ヒータ１に設けたフランジを介しての本体２への固定などの機械的な手段や接着などが例示される。なお、本体２への加熱ヒータ１の挿入長さは、本体２の熱容量や加熱ヒータ１の性能などにより適宜設定される。また、加熱ヒータ１と加熱孔９との間に、熱拡散コンパウンド等を介在させて、熱伝導度を向上させるようにしてもよい。
【００１６】
カバー５を形成する弾性材は、柔軟性を有する材料からなる熱収縮チューブやゴム組成物などの耐熱性及び低熱伝導度を有する材料であることが望ましい。具体的には、ポリオレフィン、フッ素系ポリマー、熱可塑性エラストマー又はシリコーンゴムなどの柔軟性を有する材料からなる熱収縮チューブ、天然ゴム及びスチレンブタジエンゴム若しくはシリコーンゴムからなるゴム組成物、又は発泡ウレタン、発泡ポリエチレン若しくは発泡ポリスチレンなどの発泡プラスチックからなる断熱材が望ましく用いられる。
【００１７】
上記のゴム組成物には、シリカ、酸化チタンや炭酸カルシウムのような断熱性の物質や気泡を添加してもよい。このゴム組成物を弾性材に用いる場合のカバー５の取り付け方法は、特に限定するものではないが、予め中空円筒状に成形してから被せるようにする他に、金型を用いたモールド成形により本体２の外周面２ａ上に直接成形するようにしてもよい。
【００１８】
また、上記の発泡プラスチックからなる断熱材は、安価ではあるが耐熱性が低いため、装置の製造コストを抑えつつ、液体６を比較的低い温度（例えば、目標温度が４０℃など）に加熱する場合に好適に用いられる。
【００１９】
このように液体加熱装置を構成することにより、金属製の本体２の外周面２ａのみに螺旋状の溝３を加工すればよく、かつチューブ４内で加熱された液体６が、金属よりも熱伝導度が低い弾性材からなるカバー５により保温されるため、液体６の温度を従来よりも低コストかつ高精度で調整することができるのである。
【００２０】
また、本体２の温度上昇によるチューブ４の変形を、カバー５により吸収することで、液体加熱装置を安定的に使用することもできる。
【００２１】
図２に示すように、本体２の他方の端面２ｃには、本体２の温度を測定する温度センサ１０が設置されている。この温度センサ１０には、測温抵抗体、熱電対又はサーミスタが用いられ、端面２ｃの中央部に長手方向に沿って形成された測温孔１１に挿入されている。なお、本体２に対するチューブ４の流入口７及び流出口８と、加熱ヒータ１及び温度センサ１０との位置関係は、図１、２に限定されるものではなく、流入口７と温度センサ１０を、流出口８と加熱ヒータ１を、それぞれ同じ側に設けるようにしてもよい。
【００２２】
このように温度センサ１０を設置した場合における液体加熱装置の使用形態を図４に示す。
【００２３】
この使用形態では、チューブ４の流入口７側に、液体６を連続的又は間欠的に送出する流体ポンプ１２が介設されている。また、加熱ヒータ１は、スイッチ１３を介して交流電源１４と接続されている。そして、それらの温度センサ１０、流体ポンプ１２及びスイッチ１３は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて制御手段１５に接続している。この制御手段１５としては、ＣＰＵ及びメモリーを備えた電子機器などが例示される。なお、チューブ４の流出口８には、例えば血液の自動検査器（図示せず）などが接続される。
【００２４】
制御手段１５は、温度センサ１０の測定値が、予め設定された目標温度になるように、予め計算又は実験により作成されたマップ等に基づいて、流体ポンプ１２やスイッチ１３を制御することで、流体ポンプ１２から送出される液体６の流量、及び／又は加熱ヒータ１に供給される電力を変化させる。通常は、流体ポンプ１２から送出される液体６の流量を一定に維持しつつ、加熱ヒータ１に供給される電力を制御する。
【００２５】
このようにすることで、液体６の温度を従来よりも更に高精度で調整することができるのである。
【符号の説明】
【００２６】
１  加熱ヒータ
２  本体
３  溝
４  チューブ
５  カバー
６  液体
１０  温度センサ
１２  流体ポンプ
１５  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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