JPH02257034A - 液滴装置 - Google Patents

液滴装置

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JPH02257034A
JPH02257034A JP27053189A JP27053189A JPH02257034A JP H02257034 A JPH02257034 A JP H02257034A JP 27053189 A JP27053189 A JP 27053189A JP 27053189 A JP27053189 A JP 27053189A JP H02257034 A JPH02257034 A JP H02257034A
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Norman Mcmillan
ノーマン マクミラン
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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】 「産業上の利用分野] この発明は液滴分析器に関し、特に液滴分析器の液滴装
置に関するものである。
[従来の技術] 液滴分析器の特に好ましい形態は、本件出願の発明者、
ノーマン・マクミランによって出願されたアイルランド
特許出願No、947/87に記載されている。これは
、液体の特性を計測する機械で、すくなくとも−個の電
磁放射線ガイドと、ガイドに電磁放射線を向ける手段と
、ガイドから出た放射線が液滴内に入る位置においてガ
イドと接触して少なくとも−の液滴を生じる手段と、放
射線と液滴の相互作用によって機能する信号を誘導する
手段とから成っている。
U発明が解決しようとする課題] この液滴分析器によって計測される特性は、物理的、1
ヒ学的、電気的、光−音響的(オス1−−アコーステイ
カル)、その他液体の単体あるいは他の液体との結合状
態における種々の特性を含む。
例えは、屈折率、表面張力、粘性、蛍光性等を含む。
このような種々の特性を計測するために目的にあった液
滴を形成することが重要であり、この発明はこのような
液滴分析器に最適の液滴装置を提供することを目n勺と
したものである。
[y題を解決するための手段] 上記目的の下に、本発明によって、本体と、個別の量の
液体を本体の液滴支持表面に送すペンダン1〜・ドロッ
プを形成する手段と、本体に設けられな少なくとも−の
放射線ガイドと、液滴支持表面近傍に終端するガイド端
とからなる液滴分析器の液滴装置が提供される。
この明細書で使用する放射線という用語は電磁放射線お
よび超音波放射線を含むものとして取り扱う。
[作用] 上記のように構成された液滴装置は、所望とする形状の
液滴を容易に形成することかでき、関連づけなガイドに
よって所望とする放射線を液滴内に送り、また取り出す
ことが可能であり、液体の物理的、化学的、電気的等の
諸特性を分析、計測するのに最適である。
[実施例コ 本発明は添付の図面を参照した例示の好ましい実施例に
関する記述からより明確に理解されるであろう。
まず、第1図から第3図において参照符号1で示される
液滴分析器が示されている。2つの放射線ガイド、すな
わち、この例において光ファイバーで形成される送出ガ
イド2と受取りガイド3が参照符号10で示される液滴
装置内部に設けられる。液滴装置10は、鋭利な頂点2
3に終端する円錐形外表面22を有するコーン形本体2
1からなり、注入器26から液滴装置10へ向い供試液
供給パイプ24が内部通路25を通って円錐形外表面2
2上に液体を供給する。本体21は好ましくは45°か
ら70°の円錐角α(第3図参照)を有する。円錐角α
は62°が特に好ましい。この円錐角は液体と円錐表面
の接触角が同一であるように、また所定角度の円錐上に
形成されるすべての液滴が円錐から滴下する直前の不安
定な段階において形状が類似するように選ぶ必要がある
定常接触角は実際には角度かOo、すなわち液体が円錐
の先端を濡らすようにすることによって達成される。従
って円錐角度は供試液体に応じて変わるが、およそ正し
い円錐角を持つことが必要である。液滴と支持表面の接
触角がOoの液滴を形成する利点は液滴時間、液滴重さ
、液滴量の計測あるいはその他の分析方法が用いられる
場合において、他の液滴支持装置例えば裸繊維自体と関
連付けた修正が不要である点である。
使用時、図示の液滴分析器1においては放射線は光が用
いられ、注入器26からの供試液は供給パイプ24と通
路25を通って円錐表面22に送り出される。液体は円
錐表面22を下がって第3図において参照符号27で示
される液滴を形成する。光は送出ガイド2を通って送出
され、液滴27から受取りガイド3に送られ、液滴分析
器1の検出回路28に送られる。
なお、第1図において、Aは信号発生器、Bは赤外線/
可視光 発光ダイオード(0,:3−1゜3mm)、C
は赤外線/可視光 検知器、Dはテシタルボルトメータ
、Eはチャートレコーダ、Fはオシログラフ、Gはデー
タロギングコンピュータ、1−1はプリンターである。
以下の図面のいくつかにおいて、放射線ガイドのような
種々の部分は簡明のなめ省略されているが、各本体に設
けられていることは理解されたい。
第4図において参照符号30で示ず液滴装置の他実施例
が示されている。上記実施例と同様の部分は同一符号を
付している。この例では複数の放射状に配された通路2
5が設けられている。
第5図において参照符号40で示す液滴装置の池実施例
が示されている。前の図面と同一箇所は同一符号で示す
、この例では、複数の円形溝41が円錐形外表面22に
設けられ、本体21の回りに液体を分配している。溝4
1は液体を通路25から円錐表面22を下らせリング状
に合体させる。
液体リングは頂点23でより均一にまたより好ましい形
態で液滴27が形成されるように送られる。
液滴分析器1から生じる信号は少なくとも2度液滴27
内部において反射された信号であり、多重反射を伴った
信号であり得ることは了解されよう。第6図は発生した
代表的な信号を示している。
2つのパルスAは液滴が十分形成され、滴下したときに
受けられる信号であり、中間パルスBは液滴か形成され
つつある時に出される信号である。
多くの場合、液滴27内部において3回の反射があった
場合、4回の反射があった場合等に信号を分けることが
必要であろう。これは第7図に符号50で示す円錐本体
51を有する液滴装置を使用することによって達成され
る。この例では一対の放射線ガイド52.53がソケッ
1〜54.55の内部にそれぞれ設けられる。放射線ガ
イド52゜53は本体上で調整可能に設けられ、放射線
か液滴内部に送られ、また集められる角度を変化できる
ようになっている。この特別の液滴装置50においては
、供給パイプ24が本体51の最下部において57で開
口するインラインの中央孔56に送られる。この孔56
の構造は液滴を最も良い位置において正しく調整して形
成するのに最適である。
第8図において円錐台形状の本体61を有する符号60
て示す液滴装置が示されている。円錐台形状に格別の意
味はない。本体61は放射線ガイド2および3並びに中
央供給バイブロ3が突出する平坦面62に終端している
第9図において符号70で示ず液滴装置か示されている
。第8図と同様の部分は同一符号で示す。
この例では、放射線ガイド2,3は液滴27の内面近傍
に放射線を送り、また集めるために分かれている。液滴
27を通って光か通る道は破線71で示されている。
この放射線ガイド2.3の利点は、液滴表面の情報か集
められることである。このような放射線ガイドの構成は
、前記円錐形液滴装置においても採用可能であることは
了解されよう。
第10図において符号80で示される液滴装置の一部が
示され、本体81は液滴27を形成する孔を画する中央
リング82によって形成される環状滴下支持面を有して
いる。これまでの図面によって示される部分と同様の部
分は同一符号で示す。
第11図において符号90で示される液滴装置の他実施
例を示ず。本体91には光ファイバーで形成される送出
放射線ガイド92と光ファイバーで形成され本体から突
出するループ端94を有する受取り放射線ガイド93が
設けられている。このループ端94はクラッドないし外
側被覆が取り除かれている。この利点はファイバーに入
りあるいは出る光をとらえることができる点にある。こ
の光は消える波と関連づけられる。これは通常のファイ
バーにおいてはクラッドの中を通りコア内を通らない波
であることが了解されよう。この様な光を集めることが
ある種の計測において有益である。
これまでの液滴装置は90°以下の接触角を有する液体
について説明したが、90°以上の接触角を有する液体
が多くある。そこでそのような場合の例として符号10
0で示す液滴装置が第12図に示される。本体101は
放射線カイ1〜104および105が伸びている逆円錐
形の穴103に送る供給パイプ102を有している。
多くの例において、液滴に対する外部刺激を設けること
か必要である。例えば第13図において符号110で示
される液滴装置が示される。これは歯車111および1
12で回転される。面図と同様の部分は同一符号で示す
多くの場合、液滴に振動を与える必要がある。
これを可能にする好適な例が第14図に示されている。
符号120で示ず液滴装置は振動棒123を受けるため
の中央孔122を有する本体121を有している。
ある場合には液滴装置に電界を与える必要かある。第1
5図には電源127からのACあるいはDC電流が入力
される一対のコンデンサープレー1−125および12
6間に設けられた第5図の液滴装置40か示されている
第16図は液滴27にチャージするため電子を液滴27
に衝撃させるための高電圧ロッド128を有する第2図
および第3図の液滴装置10を示している。
第17図には本体131を有する液滴装置が符合130
で示されている。本体131は電極134が設けられた
電解液貯蔵タンク133から送出された中央孔132を
有する。孔132の下端には多孔質のプラグ135が設
けられている。136は液体供給パイプである。電極1
34は液滴27にイオンをチャージさせ供試液体の電気
化学的特性等の種々の特性を計測するために用いられる
液滴の形に変化をもならず。
第18図において磁界を付与するソレノイド140中に
設けられな液滴装置10が示されている。
それ自体磁気を帯びているか磁気を帯びた粒状物を含む
液体に磁界を与えるのに適していることが理解されよう
第19図には符号150て示される7a滴装置が示され
ている。本体151及び液滴27を形成するための上記
と同様の中央供給パイプ152を有している。この例で
は、第2の液体供給路153が設けられ、孔154を通
して本体151の外側円錐155に供給される。この第
2の液体供給路は、液滴27が少なくとも部分的に形成
された後続けて液滴27に対し例えば個別の量の表面活
性液を供給する。
第20図において符号160て示される液滴装置の他側
が示されている。本体161はこれまでに述べた本体と
実質的に同様であり、外側円錐面は分子被膜162で覆
われている。これは代表的にはラングミュアーブロジェ
ッ1〜 フィルムのような単分子層である。
代表的な液滴分析器および我々の他の特許明細書におい
て述べられている液滴分析器によって行われるテスI〜
内容を述べることはこの明細書の目的ではない。この明
細書の目的は液滴装置について説明しまた権利請求する
ところにある。
「発明の効果] この発明は以上の通り、種々の液体の緒特性の分析にお
いて、その液体に応じた、また分析目的に応じた液滴を
形成し得る液滴装置を提供し得たのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明による液滴装置を使用した液滴分析
器の概要図、 第2図は、この発明による液滴装置の断面図、第3図は
、液滴を有する第2図の液滴装置の側面図、 第4図及び第5図は、この発明による液滴装置の他実施
例を示す断面図、 第6図は、第1図に示す液滴分析器によって得られる代
表的な読み出し信号例、 第7図から第20図は、この発明による液滴装置の他実
施例を示す側面図ないし断面図である。 1・・・液滴分析器 10.30,40,50,60,70 80.90,100,110,120゜130.150
.160・・・液滴装置21.51,61,81,91
,101゜121.131,1.51.161・・・・
・・本体27・・・液滴

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)本体と、本体の液滴支持表面に個別の量の液体を
    供給し液滴を形成する手段と、本体に設けられた少なく
    とも一個の放射線ガイドからなり、ガイド端が液滴支持
    表面近傍に終端している液滴分析器の液滴装置。
  2. (2)液滴に放射線を供給する送出ガイドと、液滴から
    放射線を集める受取ガイドの2つの放射線ガイドが設け
    られている請求項1記載の液滴装置。
  3. (3)放射線ガイドが液滴の内面近傍に放射線を送って
    集めるように分れている請求項2記載の液滴装置。
  4. (4)ガイドが本体に調整可能に設けられ、放射線が液
    滴に送られて集められる角度を調整可能とした請求項2
    又は3記載の液滴装置。
  5. (5)各々のガイドが光ファイバーからなる請求項1か
    ら4のいずれかに記載の液滴装置。
  6. (6)光ファイバーが本体から突出して液滴内に位置し
    、光ファイバーの露出部分が消失する波を送るために外
    側被膜が取除かれている請求項5記載の液滴装置。
  7. (7)液滴支持表面が実質的に平坦である請求項1から
    6のいずれかに記載の液滴装置。
  8. (8)液滴支持表面が傾斜面をなす請求項1から6のい
    ずれかに記載の液滴装置。
  9. (9)液滴支持表面が円錐面をなす請求項8記載の液滴
    装置。
  10. (10)円錐角が分析液体の性質によって決せられ、液
    滴と円錐面の接触角が実質的に0°である請求項9記載
    の液滴装置。
  11. (11)液滴支持表面が平坦面の穴によって形成された
    環状面である請求項1から6のいずれかに記載の液滴装
    置。
  12. (12)液体が本体の貫通穴によって供給される請求項
    1から11のいずれかに記載の液滴装置。
  13. (13)穴が本体の最下端に開口する中央孔である請求
    項12記載の液滴装置。
  14. (14)液体を本体の外表面に沿って液滴支持表面に送
    るために、支持表面から離れた位置において穴が本体の
    外表面とつながっている請求項12記載の液滴装置。
  15. (15)1又はそれ以上の環状溝が、円錐液滴支持表面
    より上で本体の外表面の回りに形成され本体の回りに液
    滴が分配される請求項9から14のいずれかに記載の液
    滴装置。
  16. (16)第2の液体供給路が設けられ、液滴形成に続い
    て個別の量の液体が液滴支持表面に供給される請求項1
    から15のいずれかに記載の液滴装置。
  17. (17)液滴支持表面が分子被覆で覆われている請求項
    1から16のいずれかに記載の液滴装置。
  18. (18)液滴刺激部材を具備する請求項1から17のい
    ずれかに記載の液滴装置。
  19. (19)液滴刺激部材が振動器である請求項18記載の
    液滴装置。
  20. (20)振動器が液滴内部に突出するロッドを有する請
    求項19記載の液滴装置。
  21. (21)液滴刺激部材が電子チャージャーである請求項
    18記載の液滴装置。
  22. (22)液滴刺激部材が磁界である請求項18記載の液
    滴装置。
  23. (23)本体の回転手段が設けられている請求項18記
    載の液滴装置。
JP27053189A 1988-10-10 1989-10-11 液滴装置 Pending JPH02257034A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
IE322089 1988-10-10
IE3220/89 1988-10-10

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27053189A Pending JPH02257034A (ja) 1988-10-10 1989-10-11 液滴装置

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