專利名稱：示差掃描熱量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以能夠拆卸的方式連接由外部的冷卻裝置冷卻的冷卻頭的示差掃描 熱量計(jì)。
背景技術(shù)：
示差掃描熱量計(jì)是使容納在熱匯(heat sink)內(nèi)的測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的溫度以 一定的速度變化并測(cè)定流過兩者的熱流差的熱分析裝置，其具備加熱熱匯的加熱器和冷卻 熱匯的冷卻機(jī)構(gòu)。使用使液化氮等汽化的氣體的氣體冷卻裝置(專利文獻(xiàn)1)或使用由壓 縮機(jī)冷卻的制冷劑的電氣冷卻裝置從外部連接至該冷卻機(jī)構(gòu)，從而進(jìn)行冷卻。另外，公開了 這樣的示差掃描熱量計(jì)在熱分析裝置的冷卻機(jī)構(gòu)自身上設(shè)置冷卻頭的插入孔，以能夠拆 卸的方式連接外部的電氣冷卻裝置，并且，設(shè)置與該插入孔連通的排氣流路，使冷卻機(jī)構(gòu)自 身的氣體冷卻成為可能(專利文獻(xiàn)2)。而且，公開了這樣的掃描熱量計(jì)將具備圓筒形的 盤的冷卻凸緣經(jīng)由熱阻器而連接至熱匯的下方(專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1 日本特公平7-122619號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-58047號(hào)公 報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2002-310965號(hào)公報(bào)(圖1，段落0045)

發(fā)明內(nèi)容
然而，由于氣體冷卻裝置的制冷劑的補(bǔ)充很麻煩，而且運(yùn)行成本也很高，電氣冷卻 裝置受到能夠使用的溫度范圍的限制，因而示差掃描熱量計(jì)的測(cè)定被限制在僅能夠使用氣 體冷卻裝置和電氣冷卻裝置的任一方來冷卻的情況下。另外，在專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù) 的情況下，由于將外部的冷卻裝置載置在冷卻凸緣(冷卻塊)10的頂面12上，因而冷卻裝 置的冷卻頭以與冷卻凸緣10上的熱阻器9直接相對(duì)的方式接近，在冷卻頭和熱阻器9之間 經(jīng)由空氣層產(chǎn)生無法忽視的熱流入。這是因?yàn)樵诶鋮s頭和熱阻器9之間通常存在100°C以 上的溫度差。在這種情況下，在冷卻頭和熱阻器9之間產(chǎn)生由輻射或?qū)α鞯仍斐傻臒嵊绊懀?招致向熱匯的熱傳導(dǎo)的不平衡或不穩(wěn)定化。另一方面，如果使冷卻頭遠(yuǎn)離熱阻器9而與冷 卻凸緣10接觸，則在冷卻凸緣10內(nèi)產(chǎn)生熱阻，自身的溫度分布增大，冷卻效率下降。另一方面，在專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)的情況下，雖然由于冷卻頭完全容納在冷 卻機(jī)構(gòu)(冷卻塊)內(nèi)，因而不會(huì)產(chǎn)生冷卻頭和熱阻器之間的熱流入的問題，但由于在冷卻塊 的偏置的位置插入圓柱狀的冷卻頭，因而存在著不能均等地進(jìn)行冷卻塊的冷卻的可能性， 在這點(diǎn)上還有改善的余地。本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于，提供一種示 差掃描熱量計(jì)，在將由外部的冷卻裝置冷卻的冷卻頭連接至冷卻塊的情況下，該示差掃描 熱量計(jì)能夠抑制熱匯和冷卻塊之間的從冷卻頭向熱阻體的熱流入，從而提高冷卻速度和測(cè) 定精度，并且，還提高冷卻效率。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的示差掃描熱量計(jì)具備收納測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的 熱匯；加熱所述熱匯的加熱器；與所述熱匯隔開并且位于所述熱匯的下方的冷卻塊；連接 在所述熱匯和所述冷卻塊之間并且在所述熱匯和所述冷卻塊之間形成熱流路的熱阻體；具 有用于以可拆卸的方式嵌合在所述冷卻塊上的內(nèi)孔并由外部的冷卻裝置進(jìn)行冷卻的冷卻 頭；以及將所述測(cè)定樣品和所述基準(zhǔn)物質(zhì)的溫度差作為熱流差信號(hào)而輸出的示差熱流檢測(cè) 器，在所述冷卻塊中的比與所述熱阻體連接的連接部更靠外側(cè)處形成與所述內(nèi)孔嵌合的側(cè) 壁，所述冷卻頭的上面配置為不超出至所述連接部的上方。這樣，由于冷卻頭的上面不超出至連接部的上方，因而熱阻體不與冷卻頭直接相對(duì)，能夠抑制熱阻體和冷卻頭之間的經(jīng)由 空氣層的熱流入。另外，由于嵌合在冷卻頭的內(nèi)孔上的側(cè)壁位于比連接部更靠外側(cè)處，因而 當(dāng)從側(cè)向看時(shí)，在冷卻頭的內(nèi)面和連接部之間必然形成間隔。因此，能夠防止冷卻頭的內(nèi)面 和熱阻體直接接觸。另外，由于從冷卻頭的內(nèi)孔和側(cè)壁的嵌合部進(jìn)行熱傳導(dǎo)，因而與從其他 嵌合部(例如冷卻頭下面和冷卻塊上面)的熱傳導(dǎo)相比，到熱阻體的熱流路變短，能夠加快 冷卻速度并提高冷卻效率。而且，由于冷卻頭內(nèi)面以包圍側(cè)壁的方式接觸側(cè)壁，因而冷卻頭 和冷卻塊之間的熱傳導(dǎo)損失很少，能夠提高冷卻效率。所述側(cè)壁也可以是突出至所述冷卻塊的上方或下方的突出部的外周面。這樣一來，由于將突出部嵌合在冷卻頭的內(nèi)孔中即可，因而能夠進(jìn)行可靠的嵌合。也可以在所述冷卻塊的上面或下面形成由所述突出部和從外側(cè)離開所述突出部 并包圍所述突出部的外周環(huán)限定的環(huán)狀的槽，將所述突出部嵌合在所述內(nèi)孔中，并且，所述 冷卻頭容納在所述槽中。這樣一來，則也從冷卻頭的外周和外周環(huán)的內(nèi)面的接觸部進(jìn)行熱 傳導(dǎo)，冷卻頭和冷卻塊之間的熱傳導(dǎo)損失更少，能夠更進(jìn)一步提高冷卻效率。依照本發(fā)明，在將由外部的冷卻裝置冷卻的冷卻頭連接至冷卻塊的情況下，能夠 抑制熱匯和冷卻塊之間的從冷卻頭向熱阻體的熱流入，從而提高冷卻速度和測(cè)定精度，并 且，還能夠提高冷卻效率。


圖1是顯示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)的構(gòu)成的截面圖。圖2是塊 的連接部的附近的部分放大圖。圖3是顯示示差掃描熱量計(jì)的構(gòu)成的立體圖。圖4是顯示 第2實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)的構(gòu)成的截面圖。圖5是第2實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì) 的上面圖。圖6是顯示第3實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)的構(gòu)成的截面圖。圖7是顯示第4 實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)的構(gòu)成的截面圖。
符號(hào)說明
1、1B、1C、1D示差掃描熱量計(jì)
3、5示差掃描檢測(cè)器(熱電偶用端子)
10熱匯
12加熱器
14熱阻體
20、21、22、23冷卻塊
20c,21c,22c,23c 與熱阻體的連接部
21g、22g槽
21r、22r外周環(huán)
20p、21p、22p突出部
20pw.21pw.22pw側(cè)壁(突出部的外周面)
23s側(cè)壁
30、31、32、33冷卻頭
30i、31i、32i、33i(冷卻頭的)內(nèi)孔
30u、31u、32u、33u 冷卻頭的上面
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是顯示本發(fā)明的第1實(shí)施方 式的示差掃描熱量計(jì)1的構(gòu)成的截面圖。示差掃描熱量計(jì)1具備收納測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的熱匯10 ；卷線狀的加熱器12，纏繞在熱匯10的外周上，加熱該熱匯；冷卻塊20，與熱匯 10隔開，而且，位于該熱匯的下方；熱阻體14，連接在熱匯10和冷卻塊20之間，在熱匯10 和冷卻塊20之間形成熱流路；冷卻頭30，由外部的電氣式冷卻裝置(圖中未顯示)冷卻； 以及示差熱流檢測(cè)器(熱電偶用端子)3，5，以測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的溫度差作為熱流差信 號(hào)而輸出。此外，加熱器12的外側(cè)被圖中未顯示的罩覆蓋。熱匯10形成為圓筒狀，位于軸方向的中央的底面IOd的上方構(gòu)成上筒10a，底面的下方構(gòu)成下筒10b。在由熱匯10的底面IOd和上筒IOa包圍的內(nèi)部空間中配置有分別 用于設(shè)置測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定樣品托架2和基準(zhǔn)物質(zhì)托架4。另外，分別在測(cè)定樣 品托架2和基準(zhǔn)物質(zhì)托架4上的熱電偶用端子3，5分別連接有同種金屬線，這些金屬線引 出至熱匯10的下方，為了形成所謂的示差熱電偶而分別連接至增幅器61，從而能夠檢測(cè)測(cè) 定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的溫度差。以該溫度差作為熱流差信號(hào)而記錄。另一方面，熱電偶從熱 電偶用端子3引出而連接至增幅器62，記錄測(cè)定樣品的溫度。而且，控制熱電偶18安裝在 熱匯10的下筒IOb的內(nèi)面，測(cè)定熱匯10的溫度?？刂茻犭娕?8的輸出由PID計(jì)算部71 計(jì)算，該P(yáng)ID計(jì)算部71由公知的PID控制電路構(gòu)成，計(jì)算結(jié)果輸出至加熱器驅(qū)動(dòng)裝置(驅(qū) 動(dòng)電路)72，從而能夠控制加熱器12的溫度。蓋11以能夠裝卸的方式載置在熱匯10的上 筒IOa的上端，將熱匯10內(nèi)部與外部空氣隔斷。從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，以及為了減小溫度 分布，熱匯10由作為高熱傳導(dǎo)率物質(zhì)的純Ag等構(gòu)成，相對(duì)于樣本的熱變化具有足夠的熱容
Mo冷卻塊20的平面形狀呈大致長(zhǎng)方體，圓筒狀的突出部20p從中心突出至上方，比 突出部20p更靠外側(cè)構(gòu)成平坦面，而且，以直角下降而形成下壁20d。另外，突出部20p的 外周面20pw和上述平坦面連接成階梯狀。其中，外周面20pw相當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“側(cè) 壁”，但下壁20d并不相當(dāng)于“側(cè)壁”。另外，在突出部20p的外周面20pw和突出部20p的中 心開口的圓孔20h貫通冷卻塊20。另外，在冷卻塊20的內(nèi)部，沿著冷卻塊20的外周設(shè)有矩 形截面的空洞20a，空洞20a與安裝在冷卻塊20的下壁20d的冷卻氣體導(dǎo)入配管40和冷卻 氣體排出配管41連通。所以，將液化氮等汽化得到的冷卻氣體或由壓縮空氣構(gòu)成的冷卻氣 體導(dǎo)入冷卻氣體導(dǎo)入配管40中，從而冷卻塊20自身的氣體冷卻成為可能。此外，空洞20a 也可以是圓形截面。另外，在冷卻塊20下面的四角分別安裝有支柱50，冷卻塊20經(jīng)由支柱50而載置 在基臺(tái)52上。冷卻塊20作為冷卻熱匯10的冷卻源而起作用，冷卻塊20的熱容量根據(jù)冷 卻能力、加熱器12的能力、后述的熱阻體14的熱阻值等設(shè)定。另外，從減小溫度分布并且 減小成本這點(diǎn)出發(fā)，冷卻塊20由高熱傳導(dǎo)率物質(zhì)的Cu、Al等構(gòu)成。熱阻體14的兩端分別焊接固定在熱匯10的下筒IOb的下端面和冷卻塊20的突出 部20p的上端面20c上。熱阻體14由多個(gè)矩形板構(gòu)成，各矩形板沿下筒IOb的下端面(以 及突出部20p的上端面20u)的周方向隔開，而且，各矩形板配置在比這些端面的外周緣更 靠?jī)?nèi)側(cè)處(參照?qǐng)D2)。此外，也可以在突出部20p的上端面20u的比熱阻體14更靠外側(cè)處 安裝環(huán)狀的遮蔽板16，從而進(jìn)一步防止經(jīng)由空氣層的與冷卻頭30之間的熱流入。而且，上 端面20u中的與熱阻體14的下端連接的連接部20c相當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“與熱阻體連 接的連接部”。熱阻體14的熱阻值根據(jù)熱匯10的最高/最低到達(dá)溫度和對(duì)溫度的升降的追隨性等決定。由于熱匯10和冷卻塊20之間的溫度差為最大600°C左右，在熱阻體14上受到較 大的熱應(yīng)力，因而熱阻體14與熱匯10(以及冷卻塊20)通過焊接等連接。如果由純Fe形 成熱阻體14，則能夠利用如以下那樣的純Fe的熱傳導(dǎo)率的溫度依存性來擴(kuò)大熱匯10的最 高/最低到達(dá)溫度的幅度。與其他金屬相比，純Fe在高溫下熱傳導(dǎo)率下降，在低溫下熱傳 導(dǎo)率上升。冷卻頭30的外形大致呈長(zhǎng)方體，圓形的內(nèi)孔30i貫通中心。另外，與外部的電氣 式冷卻裝置(圖中未顯示)連接的連接部30c從冷卻頭30的側(cè)壁延伸，從而冷卻頭30由 電氣式冷卻裝置冷卻。而且，將冷卻頭30蓋在冷卻塊20的上方，將突出部20p嵌合在內(nèi)孔 30 中，由此，內(nèi)孔30i的側(cè)面和突出部20p的外周面20pw接觸，從而在冷卻頭30和冷卻塊 20之間進(jìn)行熱傳導(dǎo)。另外，在冷卻頭30的下面和冷卻塊20的上面的連接部分也進(jìn)行熱傳 導(dǎo)。在此，為了能很容易將突出部20p嵌合到內(nèi)孔30i，也可以在內(nèi)孔30i的側(cè)面和突出部 20p的外周面20pw之間適當(dāng)設(shè)置間隙。在這種情況下，還可以在該間隙部分填充熱傳導(dǎo)油 脂等。另外，當(dāng)然，如果在冷卻頭30的下面和冷卻塊20的上面的連接部分使用熱傳導(dǎo)油脂 也可以。此外，冷卻頭30和冷卻塊20由圖中未顯示的螺釘?shù)裙潭?。另外，冷卻頭30的外 形比冷卻塊20的外形更大，冷卻頭30完全覆蓋冷卻塊20的上面。在這種情況下，由于與 冷卻頭的冷卻能力的關(guān)系，冷卻頭和冷卻塊的接觸面積應(yīng)設(shè)定為必要充分的面積。圖2是塊20的連接部20c的附近的部分放大圖。冷卻頭30的上面30u不會(huì)超出 至連接部20c的上方，位于比連接部20c更靠下方處。因此，由于熱阻體14并不與冷卻頭 30直接相對(duì)，因而能夠抑制熱阻體14和冷卻頭30之間的經(jīng)由空氣層的熱流入。在此，“冷 卻頭30的上面”是指在將冷卻頭30安裝于塊20上時(shí)位于最上側(cè)(熱匯10側(cè))的部分。與此相對(duì)，在冷卻頭30的上面30u超出至連接部20c的上方(圖2的冷卻頭30x) 的情況下，冷卻頭30的內(nèi)面在連接部20c的附近經(jīng)由空氣層而與熱阻體14直接相對(duì)(圖 2的相對(duì)部F)，在兩者之間產(chǎn)生熱流入。此外，如果冷卻頭30的上面30u并不超出至連接 部20c的上方，則冷卻頭30的上面30u也可以不一定位于比連接部20c更靠下方，冷卻頭 30的上面30u和連接部20c也可以在同一面上。另外，由于將突出部20p嵌合在冷卻頭30的內(nèi)孔30i中，并且，突出部20p的外周 位于比連接部20c更靠外側(cè)處，因而當(dāng)從側(cè)向看時(shí)，在內(nèi)孔30i的側(cè)面和連接部20c之間必 然形成間隔F。因此，能夠防止冷卻頭30的內(nèi)面和熱阻體14直接接觸。另外，由于從冷卻 頭30的內(nèi)孔30i和突出部20p的外周面20pw的嵌合部可以進(jìn)行熱傳導(dǎo)，因而與來自其他嵌 合部(例如冷卻頭30下面和冷卻塊20上面)的熱傳導(dǎo)相比，到熱阻體14的熱流路變短， 能夠加快冷卻速度并提高冷卻效率。而且，由于冷卻頭30內(nèi)面以包圍突出部20p的方式接 觸突出部20p，因而冷卻頭30和冷卻塊20之間的熱傳導(dǎo)損失很少，能夠提高冷卻效率。尤 其是如果縮小間隔F(但是間隔F為非零的有限的大小)，則由于從冷卻頭30經(jīng)過冷卻塊 20而到達(dá)熱阻體14的熱流路變短，因而提高冷卻效率。圖3是顯示示差掃描熱量計(jì)1的構(gòu)成的立體圖。已知冷卻塊20的突出部20p頂 端從蓋在冷卻塊20的上方的冷卻頭30的內(nèi)孔露出，熱阻體14從突出部20p上面上升。此外，分別對(duì)冷卻頭30的側(cè)壁的角部進(jìn)行倒角。另外，在圖3中，對(duì)安裝了遮蔽板16的情況 進(jìn)行圖示。圖4是顯示第2實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)IB的構(gòu)成的截面圖。其中，在圖4中，對(duì)與第1實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)1相同的構(gòu)成部分適當(dāng)省略圖示，或者標(biāo)記相同的符號(hào)并省略說明。在第2實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式相同的圓筒狀的突出部21p突出至冷 卻塊21的上方，在突出部21p的外側(cè)構(gòu)成平坦面，并且，外周環(huán)21r沿著冷卻塊21的外周 緣從平坦面上升。外周環(huán)21r從外側(cè)離開突出部21p并包圍突出部21p，由突出部21p的外 周、冷卻塊21的平坦面以及外周環(huán)21r的內(nèi)周限定槽21g。另一方面，冷卻頭31的外形與 槽21g的外周大致相同，如果將冷卻頭31從上方蓋在冷卻塊21上，則突出部21p的外周面 21pw(相當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“側(cè)壁”)嵌合在冷卻頭31的內(nèi)孔31i中，而且，冷卻頭31 緊密地嵌在槽21g內(nèi)。此外，與第1實(shí)施方式相同地，熱阻體14的下端連接至冷卻塊21的 上端面21u而形成連接部21c (相當(dāng)于權(quán)利要求范圍中的“與熱阻體連接的連接部”)。在第2實(shí)施方式中，冷卻頭31的上面31u位于比連接部21c更靠下方處。因此， 由于熱阻體14并不與冷卻頭31直接相對(duì)，因而能夠抑制熱阻體14和冷卻頭31之間的經(jīng) 由空氣層的熱流入。另外，由于將突出部21p嵌合在冷卻頭31的內(nèi)孔31i中，并且，突出部 21p的外周位于比連接部21c更靠外側(cè)處，因而當(dāng)從側(cè)向看時(shí)，在內(nèi)孔31i的側(cè)面和連接部 21c之間必然形成間隔(與F相同)。因此，能夠防止冷卻頭31的內(nèi)面和熱阻體14直接接 觸。而且，在第2實(shí)施方式中，由于冷卻頭31容納在槽21g內(nèi)，因而也能夠從冷卻頭31的 外周和外周環(huán)21r的內(nèi)面的接觸部進(jìn)行熱傳導(dǎo)，冷卻頭31和冷卻塊21之間的熱傳導(dǎo)損失 比第1實(shí)施方式更少，能夠更進(jìn)一步提高冷卻效率。圖5是第2實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)IB的上面圖。如圖5所示，矩形狀的外周 環(huán)21r從矩形狀的冷卻塊21的周緣上升，形成槽21g的外周壁。另一方面，槽21g的內(nèi)周 壁由圓筒狀的突出部21p形成。這樣，對(duì)于權(quán)利要求范圍中的“環(huán)形的槽”，槽的內(nèi)周和外周 可以不是相同的形狀，或者，槽也可以不是圓形而是矩形等各種形狀。另外，外周環(huán)21ι 也 可以從比冷卻塊21的周緣更靠?jī)?nèi)側(cè)的規(guī)定位置上升。此外，在外周環(huán)21的一部分上形成 切口 21t，從而不與沿冷卻頭31的側(cè)方延伸的連接部31c干涉。圖6是顯示第3實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)IC的構(gòu)成的截面圖。此外，在圖6中， 對(duì)與第1實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)1相同的構(gòu)成部分適當(dāng)省略圖示，或者標(biāo)記相同的符 號(hào)并省略說明。在第3實(shí)施方式中，冷卻塊22形成將第2實(shí)施方式的冷卻塊21沿上下相 反的方向配置的構(gòu)成。即，圓筒狀的突出部22p突出至冷卻塊22的下方，在比突出部22p 更靠外側(cè)處形成平坦面，并且，外周環(huán)22ι 沿著冷卻塊22的外周緣從平坦面下降。外周環(huán) 22r從外側(cè)離開突出部22p并包圍突出部22p，由突出部22p的外周、冷卻塊22的平坦面以 及外周環(huán)22r的內(nèi)周限定槽22g。另一方面，冷卻頭32的外形與槽22g的外周大致相同， 如果將冷卻頭32從下方蓋在冷卻塊22上，則將突出部22p的外周面22pw(相當(dāng)于權(quán)利要 求范圍的“側(cè)壁”)嵌合在冷卻頭32的內(nèi)孔32i中，而且，冷卻頭32緊密地嵌在槽22g內(nèi)。 此外，支柱50安裝在外周環(huán)22r的下端緣。在第3實(shí)施方式中，熱阻體14的下端形成連接部22c (相當(dāng)于權(quán)利要求范圍的“與 熱阻體連接的連接部”)，該連接部22c在冷卻塊22的上面22u，而且，沿著圓孔22h的外周 連接。另外，連接部22c位于比突出部22p的外周更靠?jī)?nèi)側(cè)處。而且，由于冷卻頭32位于 比冷卻塊22更靠下方處，因而冷卻頭32的上面32u位于比連接部22c更靠下方處。因此， 由于熱阻體14并不與冷卻頭32直接相對(duì)，因而能夠抑制熱阻體14和冷卻頭32之間的經(jīng) 由空氣層的熱流入。另外，由于將突出部22p嵌合在冷卻頭32的內(nèi)孔32i中，并且，突出部22p的外周位于比連接部22c更靠外側(cè)處，因而當(dāng)從側(cè)向看時(shí)，在內(nèi)孔32i的側(cè)面和連接部 22c之間必然形成間隔(與F相同)。因此，能夠防止冷卻頭32的內(nèi)面和熱阻體14直接接 觸。而且，在第3實(shí)施方式中，由于冷卻頭32容納在槽22g內(nèi)，因而也可以從冷卻頭32的 外周和外周環(huán)22r的接觸部分進(jìn)行熱傳導(dǎo)，冷卻頭32和冷卻塊22之間的熱傳導(dǎo)損失比第 1實(shí)施方式更少，能夠更進(jìn)一步提高冷卻效率。
圖7是顯示第4實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)ID的構(gòu)成的截面圖。此外，在圖7中， 對(duì)與第1實(shí)施方式的示差掃描熱量計(jì)1相同的構(gòu)成部分適當(dāng)省略圖示，或者，標(biāo)記相同的符 號(hào)并省略說明。在第4實(shí)施方式中，冷卻塊23呈不具有突出部的大致長(zhǎng)方體狀，圓孔23h 貫通中心。另外，在冷卻塊23的內(nèi)部，沿著冷卻塊23的外周設(shè)有矩形截面的空洞23a，空洞 23a與安裝在冷卻塊23的下面的冷卻氣體導(dǎo)入配管40D和冷卻氣體排出配管41D連通。此 夕卜，各配管40D，41D從冷卻塊23的下面彎曲90度而延伸至側(cè)方。另一方面，冷卻頭33的 外形呈大致長(zhǎng)方體，比冷卻塊23的外形稍大的矩形孔33i貫通中心。另外，與外部的電氣 式冷卻裝置(圖中未顯示)連接的連接部33c從冷卻頭33的側(cè)壁延伸，從而冷卻頭33由 電氣式冷卻裝置冷卻。而且，如果將冷卻頭33蓋在冷卻塊23的外側(cè)，則將冷卻塊23的側(cè)壁23s (相當(dāng)于 權(quán)利要求范圍的“側(cè)壁”)嵌合在冷卻頭33的矩形孔33i中，而且，冷卻頭33緊密嵌在冷 卻塊23上。此時(shí)，以冷卻頭33的上面33u和冷卻塊23的上面23u共面的方式安裝兩者。 另外，在第4實(shí)施方式中，熱阻體14的下端形成連接部23c (相當(dāng)于權(quán)利要求范圍的“與熱 阻體連接的連接部”)，該連接部23c在冷卻塊23的上面23u，而且，沿著圓孔23h的外周連 接。這樣，冷卻塊33的上面33u不會(huì)超出至連接部23c的上方。因此，由于熱阻體14 并不與冷卻頭33直接相對(duì)，因而能夠抑制熱阻體14和冷卻頭33之間的經(jīng)由空氣層的熱流 入。另外，由于冷卻塊23的側(cè)壁23s嵌合在冷卻頭33的內(nèi)孔33i中，并且，側(cè)壁23s位于 比連接部23c更靠外側(cè)處，因而當(dāng)從側(cè)向看時(shí)，在內(nèi)孔33i的側(cè)面和連接部23c之間必然形 成間隔(與F相同)。因此，能夠防止冷卻頭33的內(nèi)面和熱阻體14直接接觸。此外，在第4實(shí)施方式中，雖然冷卻頭33的上面33u和冷卻塊23的上面23u共面， 但也可以將上面33u挪動(dòng)至比上面33u更靠下方處而安裝。當(dāng)然，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，可以是包含在本發(fā)明的思想和范圍內(nèi)的各 種變形以及等價(jià)物。另外，對(duì)冷卻頭進(jìn)行冷卻的外部的冷卻裝置不限于電氣式冷卻裝置，也 可以是使液化氮等汽化或輸送壓縮空氣的氣體冷卻裝置。在后者的情況下，在冷卻頭內(nèi)設(shè) 置使來自氣體冷卻裝置的氣體出入的流路即可。
權(quán)利要求
一種示差掃描熱量計(jì)，具備收納測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的熱匯；加熱所述熱匯的加熱器；與所述熱匯隔開并且位于所述熱匯的下方的冷卻塊；連接在所述熱匯和所述冷卻塊之間并在所述熱匯和所述冷卻塊之間形成熱流路的熱阻體；具有用于以可拆卸的方式嵌合在所述冷卻塊上的內(nèi)孔并且由外部的冷卻裝置進(jìn)行冷卻的冷卻頭；以及將所述測(cè)定樣品和所述基準(zhǔn)物質(zhì)的溫度差作為熱流差信號(hào)而輸出的示差熱流檢測(cè)器，在所述冷卻塊中的比與所述熱阻體連接的連接部更靠外側(cè)處形成與所述內(nèi)孔嵌合的側(cè)壁，所述冷卻頭的上面配置為不超出至所述連接部的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示差掃描熱量計(jì)，其特征在于，所述側(cè)壁是突出至所述冷卻 塊的上方或下方的突出部的外周面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的示差掃描熱量計(jì)，其特征在于，在所述冷卻塊的上面或下面 形成由所述突出部與從外側(cè)離開所述突出部并包圍所述突出部的外周環(huán)限定的環(huán)狀的槽，將所述突出部嵌合在所述內(nèi)孔中，并且，所述冷卻頭容納在所述槽中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種示差掃描熱量計(jì)。示差掃描熱量計(jì)(1)具備收納測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的熱匯(10)；加熱熱匯的加熱器(12)；與熱匯隔開并且位于熱匯的下方的冷卻塊(20)；連接在熱匯和冷卻塊之間并且在熱匯和冷卻塊之間形成熱流路的熱阻體(14)；具有用于以可拆卸的方式嵌合在冷卻塊上的內(nèi)孔(30i)且由外部的冷卻裝置進(jìn)行冷卻的冷卻頭(30)；以及將測(cè)定樣品和基準(zhǔn)物質(zhì)的溫度差作為熱流差信號(hào)而輸出的示差熱流檢測(cè)器(3)、(5)，在冷卻塊中的比與熱阻體連接的連接部(20c)更靠外側(cè)處形成與內(nèi)孔嵌合的側(cè)壁(21pw)，冷卻頭的上面(30u)配置為不超出至連接部的上方。
文檔編號(hào)G01N25/48GK101813652SQ20101012777
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者山田健太郎, 藤原寬仁, 西村晉哉 申請(qǐng)人:精工電子納米科技有限公司