[發明專利]示差掃描熱量計

有效

• 申請號: 201010127776.1
• 申請日: 2010-02-20
• 公開（公告）號: CN101813652A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 西村晉哉;山田健太郎;藤原寬仁
• 申請（專利權）人: 精工電子納米科技有限公司
• 主分類號: G01N25/48
• 分類號: G01N25/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;楊楷

技術領域

本發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。 背景技術

示差掃描熱量計是使容納在熱匯(heat?sink)內的測定樣品和 基準物質的溫度以一定的速度變化并測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構。使用使液 化氮等汽化的氣體的氣體冷卻裝置(專利文獻1)或使用由壓縮機冷卻 的制冷劑的電氣冷卻裝置從外部連接至該冷卻機構，從而進行冷卻。 另外，公開了這樣的示差掃描熱量計：在熱分析裝置的冷卻機構 自身上設置冷卻頭的插入孔，以能夠拆卸的方式連接外部的電氣冷卻 裝置，并且，設置與該插入孔連通的排氣流路，使冷卻機構自身的氣 體冷卻成為可能(專利文獻2)。 而且，公開了這樣的掃描熱量計：將具備圓筒形的盤的冷卻凸緣 經由熱阻器而連接至熱匯的下方(專利文獻3)。

專利文獻1：日本特公平7-122619號公報 專利文獻2：日本特開2006-58047號公報 專利文獻3：日本特開2002-310965號公報(圖1，段落0045) 發明內容

然而，由于氣體冷卻裝置的制冷劑的補充很麻煩，而且運 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 示差掃描熱量計的測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3所記載的技術的情況下，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直接相對的方式接近，在冷卻頭和熱 阻器9之間經由空氣層產生無法忽視的熱流入。這是因為在冷卻頭和 熱阻器9之間通常存在100℃以上的溫度差。在這種情況下，在冷卻 頭和熱阻器9之間產生由輻射或對流等造成的熱影響，招致向熱匯的 熱傳導的不平衡或不穩定化。另一方面，如果使冷卻頭遠離熱阻器9 而與冷卻凸緣10接觸，則在冷卻凸緣10內產生熱阻，自身的溫度分 布增大，冷卻效率下降。

另一方面，在專利文獻2所記載的技術的情況下，雖然由 于冷卻頭完全容納在冷卻機構(冷卻塊)內，因而不會產生冷卻頭和熱 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行冷卻塊的冷卻的可能性，在這 點上還有改善的余地。 本發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，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定精度，并且，還提高冷卻 效率。

為了達成上述目的，本發明的示差掃描熱量計具備：收納 測定樣品和基準物質的熱匯；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孔并由外部的冷卻裝置 進行冷卻的冷卻頭；以及將所述測定樣品和所述基準物質的溫度差作 為熱流差信號而輸出的示差熱流檢測器，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處形成與所述內孔嵌合的側壁，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，能夠抑制熱阻體和冷卻頭之間的經由空氣層的熱 流入。另外，由于嵌合在冷卻頭的內孔上的側壁位于比連接部更靠外 側處，因而當從側向看時，在冷卻頭的內面和連接部之間必然形成間 隔。因此，能夠防止冷卻頭的內面和熱阻體直接接觸。另外，由于從 冷卻頭的內孔和側壁的嵌合部進行熱傳導，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，由于冷卻頭內面以包圍側壁的方式接觸側壁，因而冷卻頭 和冷卻塊之間的熱傳導損失很少，能夠提高冷卻效率。

所述側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孔中即可，因而能夠 進行可靠的嵌合。