(57)【要約】【課題】温水による被加熱体の過熱を行い、所定水位を正確に維持でき、コストが安い、恒温装置を提供する。【解決手段】水３が貯えられる水槽２と、前記水３を循環させるパイプ１８，２６および循環ポンプ２１と、前記パイプ１８，２６内の水を加熱するヒータ２３と、前記水槽２内に冷却水１４を供給する冷却ポンプ２５と、前記水槽２に配置された排水具１１とを備え、前記排水具１１は手動により、前記水槽２の水位を調整可能に構成された。望ましくは、前記水槽内の水を前記水槽の外に排水する排水部を設け、前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが一方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて下方向に移動し、前記水槽内の水は、前記内筒の上面端から、前記内筒の内部と、前記外筒の孔と、前記排水部を通り、排水される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が貯えられる水槽と、前記水を循環させるパイプおよび循環ポンプと、前記パイプ内の水を加熱するヒータと、前記水槽内に冷却水を供給する冷却ポンプと、前記水槽に配置された排水具とを備え、前記排水具は手動により、前記水槽の水位を調整可能に構成された事を特徴とする恒温装置。
【請求項２】
前記水槽内の水を前記水槽の外に排水する排水部を設け、前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが一方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて下方向に移動し、前記水槽内の水は、前記内筒の上面端から、前記内筒の内部と、前記外筒の孔と、前記排水部を通り、排水される事を特徴とする請求項１の恒温装置。
【請求項３】
前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが他方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて上方向に移動し、前記冷却水が前記水槽内に補給され、前記水槽の水位は、前記内筒の上面端の高さに維持される事を特徴とする請求項１の恒温装置。
【請求項４】
前記排水具は、ハンドルと、軸と、内筒と、外筒と、ストッパとを備え、前記軸の一側は前記ハンドルに固定され、他側は前記ストッパに固定され、前記内筒に固定され、前記ハンドルが操作されると、前記ストッパの調節範囲内において、前記内筒は前記外筒内において、上下方向に移動される構成とした事を特徴とする請求項１の恒温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、恒温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、恒温装置は、ハウジングや開閉可能な扉を備えている。扉を閉めることにより、ハウジング内部への外気の侵入を遮断できる。ハウジング内の被加熱体は、ハウジング内の気体によって、加熱される（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−８９５６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
生体を緩やかに加温することで起こる細胞の変化について、各研究機関において、多くの研究がなされている。これらの生体や細胞の温熱効果による培養や評価を行うためには、気体で被加熱体を加熱することは望ましくない、第１の欠点がある。
【０００５】
しかし、温水で加熱する場合、温水状態を維持するにおいて、温水が蒸発し、温水が所定水位から減る、第２の欠点がある。そのために、水位センサ（電気部品）を設けることが考えられる。しかし、水位センサはコストが高く、精度が悪い、第３の欠点がある。故に、本発明はこの様な従来の欠点を考慮し、温水による被加熱体の加熱を行い、所定水位を正確に維持でき、コストが安い、恒温装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、水が貯えられる水槽と、前記水を循環させるパイプおよび循環ポンプと、前記パイプ内の水を加熱するヒータと、前記水槽内に冷却水を供給する冷却ポンプと、前記水槽に配置された排水具とを備え、前記排水具は手動により、前記水槽の水位を調整可能に構成された。
【０００７】
請求項２の本発明では、前記水槽内の水を前記水槽の外に排水する排水部を設け、前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが一方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて下方向に移動し、前記水槽内の水は、前記内筒の上面端から、前記内筒の内部と、前記外筒の孔と、前記排水部を通り、排水される。
【０００８】
請求項３の本発明では、前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが他方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて上方向に移動し、前記冷却水が前記水槽内に補給され、前記水槽の水位は、前記内筒の上面端の高さに維持される。
【０００９】
請求項４の本発明では、前記排水具は、ハンドルと、軸と、内筒と、外筒と、ストッパとを備え、前記軸の一側は前記ハンドルに固定され、他側は前記ストッパに固定され、前記内筒に固体され、前記ハンドルが操作されると、前記ストッパの調節範囲内において、前記内筒は前記外筒内において、上下方向に移動される構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図１の概略構成図に従い、本発明の実施の形態１に係る恒温装置１を説明する。図１において、水槽２は、上方が開放した略凹状に形成されている。水槽２には、水３が貯えられている。棚４は、水槽２の上部に固定され、被加熱体（例えば、試料）が収容された容器５は、棚４の上に配置されている。
【００１１】
ハウジング６は、水槽２を囲む様に設けられている。ハウジング６の適所と水槽２の適所を貫通する様に、出口部７と、排水部８と、入口部９が設けられている。
【００１２】
排水部８の一側は、排水管１０に接続され、他側は排水具１１に接続されている。即ち、排水部８は、水槽２の水３を、水槽２の外に排水するものである。そして、排水具１１は水槽２の内部に設けられている。排水具１１に設けられたハンドル１２は、ユーザにより回される事により（手動により）、排水具１１は、水槽２の水位を調整可能に、構成されている。
【００１３】
冷却槽１３は，上方が開放した略凹状に形成され、冷却水１４が冷却槽１３内に貯えられている。扉１５は、冷却槽１３の側面に設けられて。開閉自在に構成され、ユーザが冷却水１４を補給できる様に、構成されている。
【００１４】
水位計１６は、冷却水１４の水位を測定するためのものである。入口具１７の一側は、パイプ１８を介して、出口部７に接続されている。入口具１７の適所に温度計１９が設けられている。入口具１７の適所に、流量スイッチ２０が設けられている。
【００１５】
入口具１７の他側は、循環ポンプ２１の吸込側に接続されている。循環ポンプ２１の吐出側は、出口具２２の一側に接続されている。
【００１６】
出口具２２の適所の外周に、ヒータ２３が設けられている。出口具２２の適所に、切換弁２４が設けられ、切換弁２４は冷却ポンプ２５の吐出側に設けられている。冷却ポンプ２５の吸込側は、冷却槽１３内の冷却水１４を吸い込む様に、構成されている。出口具２２の他側はパイプ２６を介して、入口部９に接続されている。
【００１７】
上記構成により、切換弁２４が閉じている時、水槽２内の水３は、出口部７とパイプ１８と、入口具１７と、循環ポンプ２１を通り、ヒータ２３により加熱され、切換弁２４と、出口具２２と、パイプ２６と、入口部９を通り、水槽２内に戻る。
【００１８】
この様に、水槽２内の水３を循環させるパイプ１８，２６と、循環ポンプ２１と、パイプ１８，２６内の水を加熱するヒータ２３が設けられている。また、切換弁２４が開いた時、水３は出口部７と、パイプ１８と、入口具１７と、循環ポンプ２１を通り、切換弁２４を通過する。この時、冷却槽１３内の冷却水１４は冷却ポンプ２５の吸込側を通り、吐出側を通り、切換弁２４内に入る。
【００１９】
この様にして、切換弁２４により、水槽２内の水３と、冷却槽１３内の冷却水１４は混合され、この混合水は、出口具２２の他側と、パイプ２６と、入口部９を通り、水槽２内に戻る。この様に、水槽２内に冷却水１４を供給する冷却ポンプ２５が設けられている。
【００２０】
冷却槽１３の上方に、回路基板２７が設けられている。制御部２８は例えばＣＰＵ等から成り、回路基板２７上に配置されている。制御部２８は、雄コネクタ２９と、ヒータ３と、温度計１９と、循環ポンプ２１と、冷却ポンプ２５と、湯温度調節器３０と、電位調整器３１と、切換便２４等に接続されている。以上の部品により、この恒温装置１は構成されている。
【００２１】
なお、コンピュータ３２は例えば、パーソナルコンピュータであり、入力部３３等を有している。ケーブル３４の一側は、雌コネクタ３５を有しており、他側はコンピュータ３２に接続されている。雌コネクタ３５と、雄コネクタ２９は、機械的および電気的に接続される様に、構成されている。また、図１において、扉１５より右側に図示した部品から成るものを熱源装置３５ａと呼ぶ。
【００２２】
次に、主に、図２と図３に従い、上記排水具１１について詳細に説明する。図２（ａ）は、初めの水位状態を示し、図２（ｂ）はハンドル１２が一方向に操作された状態を示し、図２（ｃ）は図２（ａ）の状態を上から見た図面である。図３（ａ）はハンドル１２が一方向に、更に操作された状態を示す。図３（ｂ）はハンドル１２が他方向に操作された状態を示し、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態を上から見た図面である。
【００２３】
これらの図において、排水部８の一側は、水槽２の側面を貫通し、水槽２の内部に突出する様に、配置されている。排水部８の他側は、ハウジング６の側面を貫通し、ハウジング６の外部に突出して、配置されている。そして、排水部８の他側は、排水管１０に接続されている。排水部８の一側の外部は、ネジ状に形成され、内部は孔が形成されている。
【００２４】
排水具１１は、ハンドル１２と、軸３６と、内筒３７と、外筒３８と、ストッパ３９と、Ｏリング４０，４１とを備えている。ハンドル１２は、上部がツマミ状に形成され、下部が設けられている。
【００２５】
軸３６は例えば棒状に形成され、一側（上部）はハンドル１２の下部に挿入され、固定されている。軸３６の他側（下部）は、ストッパ３９の上部に形成された孔に挿入され、固定されている。
【００２６】
内筒３７は例えば、有底の円筒状に形成されている。内筒３７の上部はリブが形成され、そのリブに孔が形成されている。軸３６の上部は上記孔に挿入され、固定されている。内筒３７の底部に孔が形成され、軸３６の下部は上記孔に挿入され、固定されている。
【００２７】
内筒３７の外周の適所に、溝が２ケ所形成されている。Ｏリング４０，４１は上記溝内に配置されている。内筒３７の中央近傍には、開口部４２が形成され、内筒３７の内部と外部は、この開口部４２により、連通されている。
【００２８】
外筒３８は、有底の筒状に形成され、その内部は、上から見れば、孔状に形成され、その外部は、四角柱状に形成されている。外筒３８の適所に，孔４３が形成され、孔４３の周囲はネジ状に形成されている。排水部８の一側は、外周３８の孔４３のネジ部に、螺合されている。
【００２９】
ストッパ３９は、上部がＴ字部４４に形成され、下部が幅広部４５に形成されている。Ｔ字部４４の幅小部は、ネジ状に形成されている。上記幅小部は、外筒３８の底に形成されたネジ状の孔に螺合されている。
【００３０】
内筒３７は、外筒３８の内部に挿入されている。内筒３７は、外筒３８の内部において、円周方向に回転可能に構成されている。
【００３１】
ストッパ３７は、外筒３８の内部に挿入されている。即ち、ストッパ３９に形成されたＴ字部４４の上部は、外筒３８の内面に接しており、円周方向に回転可能に構成されている。以上の部品１２，３６，３７，３８，３９，４０，４１により、排水具１１は構成されている。
【００３２】
次に、再び、図２と図３に従い、この排水具１１の動作を説明する。最初にユーザは例えば、ハンドル１２を反時計回り（上から見て）に、回したものとする（図２（ａ）参照）。
【００３３】
この時、ストッパ３９の幅広部４５は、外筒３８の底面に当接しており、これ以上、上方向には移動できない。即ち、この時、ストッパ３９は最上点（最も上の位置にある点）である。ストッパ３９に固定された軸３６も最上点であり、軸３６に固定された内筒３７も最上点に位置している。
【００３４】
この時、水槽２の水位４６は、内筒３７の上面端と同じ高さであり、排水をしない（図２（ａ）を参照）。ハンドル１２が操作されない場合、水槽２の水位４６は、この高さを維持されている。
【００３５】
次に、ユーザがハンドル１２を一方向（例えば、上から見て、時計回り）に所定の角度だけ回した場合（図２（ｂ）参照）、ハンドル１２に固定された軸３６の他側に固定されたストッパ３９も、時計回りに回る。
【００３６】
その結果、外筒３８の底部に螺合されたストッパ３９は、下方向に移動し、ストッパ３９に固定された軸３６は下方向に移動する。そして、軸３６に固定された内筒３７も下方向に移動する。
【００３７】
そして、内筒３７の上面端は、初めの水位４６よりも、下方向へ移動する（図２（ｂ）参照）。その結果、水槽２内の水３は，内筒３７の上面端から、内筒３７の内部と、開口部４２と、外筒３８の孔４３と、排水部８の孔を通り、排水管１０を通り、水槽２の外へ排出される。そして、水槽２の水位４７は下がる。
【００３８】
次に、ユーザがハンドル１２を一方向（例えば、時計回り）に、更に回した場合（図３（ａ）参照）、ハンドル１２に固定された軸３６の他側に固定されたストッパ３９も時計回りに、更に回る。
【００３９】
その結果、外筒３８の底部に螺合されたストッパ３９は下方向へ移動し，軸３６と内筒３７も下方向へ、更に移動する。そして、ストッパ３９に形成されたＴ字部４４の幅広部が、外筒３８の底部に当接し、ストッパ３９はこれ以上、下方向に移動できない。
【００４０】
即ち、この時、ストッパ３９は最下点（最も下の位置にある点）である。ストッパ３９に固定された軸３６も最下点であり、軸３６の固定された内筒３７も最下点に位置している。
【００４１】
この様に、ストッパ３９の最上点から最下点までが、ストッパ３９の調節範囲Ａ（図２（ａ）参照）である。上述した様に、ハンドル１２が操作されると、ストッパ３９の調節範囲Ａにおいて、内筒３７は外筒３８内において、上下方向に移動される様に構成されている。
【００４２】
この様にして、ストッパ３９が最下点に達すると、水槽２内の水３は、内筒３７の上面端から、内筒３７の内部と、開口部４２と、外筒３８の孔４３と、排水部８の孔を通り、排水管１０を通り、水槽２の外へ排水される。
【００４３】
その結果、水槽２の水位４９は下がり、水位４９は内筒３７の上面端と同じ高さに維持される。この様に、ユーザがハンドル１２を一方向へ、ある角度だけ回転させる事により、ユーザが所望する水位にて、水槽２の水位を維持する事ができる。
【００４４】
次に、ユーザがハンドル１２を他方向（例えば、反時計回り）に回した場合（図３（ｂ）と図３（ｃ）を参照）、ハンドル１２に固定された軸３６の他側に固定されたストッパ３９も、反時計回りに回る。
【００４５】
その結果、外筒３８の底部に螺合されたストッパ３９は、上方向に移動し、軸３６と内筒３７も上方向へ移動する。そして、ストッパ３９の幅広部４５は、外筒３８の底面に当接しており、これ以上には移動できない。この時、ストッパ３９は再び、最上点であり、軸３６と内筒３７も最上点に位置している。
【００４６】
そして、冷却ポンプ２５が運転開始され、冷却水１４が水槽２内に補給され、水槽２の水位４６は初めの位置に戻り、内筒３７の上面端の高さに維持される。
【００４７】
この様に、ハンドル１２が他方向に操作されると、内筒３７は外筒３８内にて上方向に移動する。そして、冷却水１４が水槽２内に補給され、水槽２の水位４６は、内筒３７の上面端の高さに維持される。
【００４８】
この様にして、ハンドル１２が一方向又は他方向に操作される事により、ユーザが所望する水位にて、水槽２の水位を維持できる。
【００４９】
次に、図１ないし図３に従い、この恒温装置１の動作を説明する。最初に、上述した様に、ユーザが所望する水位にて、水槽２の水位が維持されたものとする。そして、制御部２８は，水３の現在温度と設定温度を比較する事により、冷却運転モード又は昇温運転モードに設定する。
【００５０】
次に、制御部２８は、水３の現在温度は設定温度±０．１℃以内か否かを判定する。仮に、現在温度が４１．９℃ならば、制御部２８は、上記判定を肯定し、保温モードに設定する。
【００５１】
保温モードとは、循環ポンプ２１を運転させ、ヒータ２３を全出力の２０〜３０％で運転させ、切換弁２４を閉じさせ、冷却ポンプ２５を停止させるモードである。
【００５２】
この保温モードにおいて、水槽２内の水３は例えば、設定温度±０．１℃以内に維持され、かつ水槽２は所定の水位が維持される。
【００５３】
次に、保温モードにおいて、水槽２内の水３が蒸発した場合、制御部２８は水補給モードに設定する。水補給モードとは、循環ポンプ２１を運転させ、ヒータ２３を全出力の２０〜３０％で運転させ、冷却ポンプ２５を全出力の約１０％で運転させ、切換弁２４を開かせるモードである。
【００５４】
この水補給モードにおいて、冷却ポンプ２５は間欠運転（例えば、運転時間が５秒で、停止時間が２分）される。その結果、水３の蒸発量より、わずかに大きい量の冷却水１４が供給される。また、所定の水位を越す冷却水１４は、内筒３７の上面端から、内筒３７の内部と、開口部４２と、孔４３と、排水部８と、排水管１０を通り、排水される。
【００５５】
この様に、水槽２において、水３は設定温度と、所定水位に維持される。その結果、被加熱体５は、設定温度と所定水位を持つ温水にて加熱される。この様にして、恒温装置１は例えば、インキュベータとして、用いる事ができる。
【００５６】
次に、図４の概略構成図に従い、本発明の実施の形態２に係る恒温装置１ａを説明する。図４において、扉１５より右側に示した部品から成る熱源装置３５ａは、図１に示したものと同じである。但し、図４に示した熱源装置３５ａは、コンピュータ３２等の図示を省略している。
【００５７】
図４において、水槽２ａは、上方が開放した略凹状に形成されている。水槽２ａには、水３ａが貯えられている。支持部４ａは、水槽２ａの上部に固定され、被加熱体（たとえば、人体）が支持部４ａ上に、支持されている。
【００５８】
ハウジング６ａは水槽２ａを囲む様に設けられている。ハウジング６ａの適所を貫通する様に、出口部７ａと，排水部８ａと、入口部９ａが設けられている。蓋６ｂは、ハウジング６ａの上方を開閉できる様に、配置されている。
【００５９】
排水具１１は、図１に示したものと同一である。排水部８ａの一側は、排水具１１に接続され、他側は排水管１０に接続されている。
【００６０】
この様にして、排水部８ａは、水槽２ａの水３ａを、水槽２ａの外に排水するものである。排水具１１は水槽２ａの内部に設けられている。排水具１１に設けられたハンドル１２ａは、ユーザにより回されることにより（手動により）、排水具１１は、水槽２ａの水位を調整可能に、構成されている。以上の部品により、この恒温装置１ａは構成されている。
【００６１】
次に、図４に従い、この恒温装置１ａの動作を説明する。最初に、図１ないし図３に従い説明した様に、ユーザ（操作者）が所望する水位にて、水槽２ａの水位が維持されるものとする。
【００６２】
そして、制御部２８は、水３ａの現在温度と設定温度（例えば４２℃）を比較する事により、冷却運転モード又は昇温運転モードに設定する。
【００６３】
次に制御部２８は、水３ａの現在温度が設定温度±０．１℃以内か否かを判定する。仮に、現在温度が４１．９℃ならば、制御部２８は上記判定を肯定し、保温モードに設定する。
【００６４】
保温モードにおいて、水槽２ａの水３ａが蒸発した場合、制御部２８は水補給モードに設定する。水補給モードにおいて、所定の水位を越す冷却水１４は、内通３７の上面端から、内筒３７の内部と、開口部４２と、孔４３と、排水部８ａと排水管１０を通り、排水される。
【００６５】
この様に、水槽２ａにおいて、水３ａは設定温度と、所定水位に維持される。その結果、被加熱体（例えば、人体等）５ａは、設定温度と、所定水位を持つ温水にて加熱される。
【００６６】
上述の様にして、設定温度（例えば４２℃）にて加熱するのが、温熱治療法である。この様に、約４２℃の湯を水槽２ａ内に入れ、数時間、被加熱体５ａを静止状態に保ち、深部の温度を高める事により、熱で癌細胞などを破壊する事ができる。この様にして、恒温装置１ａは例えば、治療装置として、用いることができる。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１の本発明では、水が貯えられる水槽と、前記水を循環させるパイプおよび循環ポンプと、前記パイプ内の水を加熱するヒータと、前記水槽内に冷却水を供給する冷却ポンプと、前記水槽に配置された排水具とを備え、前記排水具は手動により、前記水槽の水位を調整可能に構成された。この様に、排水具は手動により、水槽の水位を調整可能に構成されているので、所定水位を正確に維持でき、コストも安くて済む。さらに、ヒータによる加熱運転と、冷却水の供給による冷却運転を備えているので、温水を正確に所定温度に維持できる。
【００６８】
請求項２の本発明では、前記水槽内の水を前記水槽の外に排水する排水部を設け、前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが一方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて下方向に移動し、前記水槽内の水は、前記内筒の上面端から、前記内筒の内部と、前記外筒の孔と、前記排水部を通り、排水される。上記構成にて、ハンドルが一方向に操作されると、その操作時のハンドルの回転角度に対応して、水槽内の水位が決定されるので、精度良く、水位の維持ができる。
【００６９】
請求項３の本発明では、前記排水具は、ハンドルと、内筒と、外筒とを備え、前記ハンドルが他方向に操作されると、前記内筒は前記外筒内にて上方向に移動し、前記冷却水が前記水槽内に補給され、前記水槽の水位は、前記内筒の上面端の高さに維持される。上記構成にて、ハンドルが他方向に操作されると、そのハンドルの回転角度に対応して、水槽内に冷却水が補給されので、精度良く、水位の維持ができる。
【００７０】
請求項４の本発明では、前記排水具は、ハンドルと、軸と、内筒と、外筒と、ストッパとを備え、前記軸の一側は前記ハンドルに固定され、他側は前記ストッパに固定され、前記内筒に固体され、前記ハンドルが操作されると、前記ストッパの調節範囲内において、前記内筒は前記外筒内において、上下方向に移動される構成とした。上記構成により、内筒の調節範囲が規制されるので、内筒の押し込み過ぎや、内筒の抜けを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る恒温装置１の概略構成図である。
【図２】上記装置１に用いられる排水具１１の一動作を説明するための図面である。
【図３】上記装置１に用いられる排水具１１の他の動作を説明するための図面である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る恒温装置１ａの概略構成図である。
【符号の説明】
２  水槽
３  水
１１  排水具
１４  冷却水
１８，２６  パイプ
２１  循環ポンプ
２５  冷却ポンプ
【図１】
2004209159.tif 000003
【図２】
2004209159.tif 000004
【図３】
2004209159.tif 000005
【図４】
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