JPH0545263A - アルコール濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続測定が可能であり、零点調整を簡易かつ
短時間になすことができ、零点調整精度も高い等の利益
を有するアルコール濃度測定装置を提供することを目的
とする。 【構成】 バブリング効果を利用するアルコール濃度測
定装置のバブリング用筒状部材を、小孔を有する隔壁を
もって２分して、上部室と下部室とし、また、送気管を
三方切替弁を介して分岐して、上部室の上部に開口する
洗浄管を設け、零点調整にあたっては、洗浄管を介して
空気を容積の小さい上部室に急速に送入し、この空気を
ガスセンサに接触させてガスセンサの零点調整をなすこ
とゝし、バブリング用筒状部材を被検液から参照液に移
動することなく、連続的に、急速に、しかも、簡略に、
さらには、高精度に、零点調整をなすことを可能とした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルコール濃度測定装
置の改良に関する。特に、零点調整の工程を簡略化し
て、零点調整のために測定を中断する時間を短縮し、零
点調整の精度を向上する改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルコール性飲料等の醸造工程・熟成工
程等や、平版印刷法に使用される所謂湿し水の品質管理
等のために、水溶液中に含まれるアルコールの濃度を測
定する必要があり、特に後者（湿し水の品質管理）の場
合には、アルコール濃度が印刷の品質に敏感に影響する
ので、印刷工程中に連続的にアルコール濃度を測定し
て、湿し水中のアルコール濃度を厳重に一定に保つよう
に制御しなければならない。

【０００３】アルコール濃度を検出する最も原始的な方
法は、その都度アルコールを含有する被検液体を汲み出
して、その被検アルコール含有水溶液の比重等を測定
し、この比重等にもとづいて、被検液体に含有されてい
るアルコールの濃度を推定する方法である。

【０００４】しかし、この測定方法は、間欠的測定方法
であり、測定の都度、被検液体を汲み出す必要があり、
連続的測定が望ましい湿し水等のアルコール濃度測定法
としては適切ではなかった。

【０００５】そこで、図２に示すような、連続的測定が
可能なアルコール濃度測定装置が案出された。

【０００６】図２参照 図示する従来技術に係るアルコール濃度測定装置はバブ
ラ機構を使用して被検液体に含有されるアルコールを選
択的に気化させ、この気化したアルコールとバブラ機構
に供給された空気との混合気体のアルコール濃度を測定
するものであり、上端（201)は上端閉止部材（21）をも
って閉塞され、下端（202)は開放端とされて、被検液体
（１）中に浸漬される筒状部材（20）と、上端閉止部材
（21）を貫通して、筒状部材（20）中を垂下し、下端
（221)は筒状部材（20）の下端（202)よりいくらか上部
において終了しており、その下端が、筒状部材（20）の
下端（202)とゝもに被検液体（１）中に浸漬されること
ゝされており、空気送入手段（50）によって空気を送入
される送気管（22）と、筒状部材（20）の内部と外気と
を連通するガス排出路（24）とこのガス排出路（24）中
に設けられるガスセンサ（25）とよりなる。

【０００７】本例においては、ガス排出路（24）は、上
部閉止部材（21）を貫通して設けられているが、これが
１例であることは云うまでもない。

【０００８】このアルコール濃度測定装置を使用してア
ルコールの濃度を測定するにあたっては、筒状部材（2
0）の下端（202)と、送気管（22）の下端（221)とが被
検液体（１）中に浸漬する位置に、アルコール濃度測定
装置を固定し、送風ポンプよりなる空気送入手段（50）
をもって、送気管（22）に連続的に空気を送る。送気管
（22）の下端（221)は被検液体（１）中に浸漬されてい
るので、送入された空気は、被検液体（１）中において
気泡となって被検液体（１）を攪拌して被検液体（１）
特にその中に含まれるアルコールの蒸発を喚起しながら
上昇して筒状部材（20）の内部に入り、ガス排出路（2
4）を経て大気中に放出されるが、この途中において、
ガス排出路（24）中に設けられている上記ガスセンサ
（25）に接触して、アルコール濃度を検出する。

【０００９】送気管（22）から送り込まれる空気の単位
時間当りの量を一定にしておけば、気泡により蒸発が喚
起されるアルコールの量は、被検液体（１）中に含まれ
るアルコールの濃度を代表し得る量のアルコールを含有
することゝなるので、ガスセンサ（25）により、ガス排
出路（24）から排出される空気のアルコール濃度を測定
すれば、被検液体（１）のアルコール含有量を連続測定
することが可能となる。

【００１０】このような構造のアルコール濃度測定装置
に使用されるガスセンサは、環境条件により、また、経
時変化等により、検出値に誤差が生じるために、適切な
時間間隔をおいて零点調整を行いながら使用することが
必要である。

【００１１】この従来技術に係るアルコール濃度測定装
置の零点調整を行う場合には、（イ）一旦装置全体を被
検液（１）中より取り出して、筒状部材（20）の下端
（202)を、アルコールを全く含まない水（参照液）の中
に浸漬し、（ロ）通常の測定時と同じように、空気送入
手段（50）から送気して、筒状部材（20）内部の残留ア
ルコール蒸気を排除・洗浄し、（ハ）内部に滞留してい
るアルコール分が完全に排除されるのを待って、ガスセ
ンサ（25）の零点調整を行い、（ニ）再び装置を元の被
検液体（１）中に復帰する。

【００１２】この複雑な操作のために、被検液体（１）
のアルコール濃度測定が約５〜６分以上中断され、ま
た、装置を被検液（１）中からアルコールを全く含まな
い水（参照液）の中へ、また、アルコールを全く含まな
い水（参照液）の中から被検液（１）中へと移動させる
工数・時間が必要とされる。なお、これを自動的になそ
うとするときは、装置を自動的に移動する装置が必要と
される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図２に示す構造の従来
技術に係るアルコール濃度測定装置においては、上記の
とおり、零点調整に看過し難い工数と時間とを要し、し
かも、ガスセンサ（25）の周囲には被検液体（１）の蒸
気の残滓が付着して、ガスセンサ（25）の感度や精度を
低下させるおそれがあると云う欠点があった。

【００１４】この事実は、平版印刷法に使用される湿し
水中のアルコール含有量測定のように、１時間に数回程
度の頻度をもって零点調整を行わなければならないよう
な連続測定を求められる利用分野では、看過し難い重大
な欠点を構成する。

【００１５】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、連続測定が可能であり、零点調整を簡易かつ短
時間になすことができ、零点調整精度も高い等の利益を
有するアルコール濃度測定装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、上端（20
1)は上端閉止部材(21)をもって閉塞され、下端（202)は
開放端とされて被検液体（１）中に浸漬される筒状部材
（20）と、上端閉止部材（21）を貫通して、筒状部材
（20）の中に垂下し、下端（221)は筒状部材（20）の下
端（202)より上部において終了しており、下端（221)は
被検液体（１）中に浸漬される送気管（22）と、送気管
（22）に空気を送入する空気送入手段（50）と、筒状部
材（20）の内部と外気とを、ガスセンサ（25）を介し
て、連通するガス排出路（24）とを有するアルコール濃
度測定装置に対して、下記の改良を施すことによって達
成される。 イ．筒状部材（20）を、小孔（311)を有する隔壁（31）
をもって２分し、上部室（60）と下部室（70）とする。 ロ．送気管（22）を、三方切替弁（40）を介して分岐し
て洗浄管（23）とし、この洗浄管（23）は上部室（60）
の上部に開口するようにする。

【００１７】なお、筒状部材（20）の下端（202)を被検
液に浸漬する深さ（筒状部材下端（202)と外部液面との
高さとの差）はそれ程大きくする必要はない。送気管
（22）から吹き出す空気が被検液面を押し下げて、その
空気が筒状部材下端（202)を越えて外部に逸出してはい
けないからである。そのため、おゝむね１５ｍｍ程度が
適当である。

【００１８】送気管下端（221)と筒状部材（20）の下端
（202)との高さの差は約５ｍｍ程度が適当である。送気
管（22）はなるべく深く浸漬した方が発泡によるアルコ
ールの蒸発促進効果は大きいが、あまり深く浸漬する
と、気泡が筒状部材（20）の下端（202)を越えて逸出し
やすくなると云う欠点をともなうからである。

【００１９】上部室（60）の大きさは、洗浄管（23）を
介して送入される洗浄空気が上部室（60）内の空気を攪
拌するために発生する圧力変動が上部室（60）内で充分
減衰し、ガスセンサ（25）を通過するアルコール蒸気を
含んだ空気に流速脈動を生じないようになるべく小さい
方が好ましいので、隔壁（31）の位置は上部閉止部材
（21）の下端から約５〜３０ｍｍ程度に設置するのが適
当である。

【００２０】隔壁（31）に設けられる小孔（311)の断面
積は、送気管（22）の断面積と同じ程度であれば充分で
あり、余り大きくすると、後述の封止効果（隔壁（31）
の本来的効果）が少なくなる。

【００２１】三方切替弁（40）の洗浄管（23）に通じる
孔は、洗浄速度を早めるためと、下部室（70）からのア
ルコール蒸気の侵入封止効果を高めるためとに、洗浄管
（23）を介して供給される洗浄空気の流入量の方が、送
気管（22）を介して供給される通常の送気量より多くな
るように、送気管（22）に通じる孔より太く設定するこ
とが有利である。

【００２２】

【作用】本発明に係るアルコール濃度測定装置において
は、 イ．筒状部材（20）は、小孔（311)を有する隔壁（31）
をもって２分され、上部室（60）と下部室（70）とされ
ており、 ロ．送気管（22）は、三方切替弁（40）を介して分岐さ
れて洗浄管（23）を構成し、この洗浄管（23）は上部室
（60）の上部に開口しているので、 ハ．ガスセンサ（25）の零点調整を行うときには、下記
の工程をもって簡略にすることができ、筒状部材（20）
を被検液体（１）から取り出してアルコールを含まない
参照液中に浸漬する必要がない。

【００２３】ニ．その工程は、下記のとおりである。 ホ．三方切替弁（40）を操作して送気管（22）への送気
を停止し、洗浄管（23）への送気を開始する。

【００２４】ヘ．この洗浄管（23）から送気された空気
によって、上部室（60）に充満していたアルコールを含
む空気は払拭され、ガス排出路（24）からは、アルコー
ルを含まない空気が排出されることになるので、この時
点で、ガスセンサ（25）の零点調整をすればよい。

【００２５】ト．このとき、上部室（60）の容積は、筒
状部材（20）の容積に比較して非常に小さいので、短時
間で零点調整を開始することができる。

【００２６】チ．また、上部室（60）に送入される空気
の一部は下部室（70）中にも送入されることになり、そ
のため、上部室（60）内の空気はアルコールを全く含ま
ないことになり、零点調整の精度も向上する。

【００２７】リ．さらに、かなり大きな風速をもって送
気するときは、ガスセンサ（25）に付着していた残滓を
清掃する効果もある。

【００２８】ヌ．零点調整後に、アルコール濃度測定工
程に復帰するに際しては、上記工程の逆をなせばよい
が、そのときは、下部室（70）にはすでにアルコールを
含んだ空気が充満しているので、これを小孔（311)を介
して、容積の小さな上部室（60）に送入すればよく、こ
の上部室（60）の容積は小さいので、短時間で上部室
（60）の空気のアルコール濃度を下部室（70）の空気の
アルコール濃度と同一にすることができ、アルコール濃
度測定工程に短時間で復帰することができる。

【００２９】ル．このようにして、アルコール濃度測定
装置を被検液体（１）から取り出してアルコールを含ま
ない参照液中に浸漬する必要がなく、連続的に、しか
も、短時間をもって、ガスセンサ（25）の零点調整が可
能となり、しかも、測定精度も十分向上する。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係るアルコール濃度測定装置についてさらに説明する。

【００３１】図１参照 図において、（20）は筒状部材であり、その上端（201)
は上部閉止部材（21）によって閉塞され、その下端（20
2)は開放端とされており、測定にあたっては被検液体
（１）中に浸漬される。（22）は送気管であり、上部閉
止部材（21）を貫通して、三方弁（40）を介して空気送
入手段（40）に連通しており、その下端（221)は筒状部
材（20）の下端（202)より上部において終了しており、
測定にあたっては被検液（１）中に浸漬される。（24）
はガス排出路であり、筒状部材（20）の上部と外気とを
連通しており、その中間にガスセンサ（25）が配設され
ている。

【００３２】（23）は本発明の要旨に係る洗浄管であ
り、上記の三方弁（40）によって送気管（22）から分岐
して、筒状部材（20）の上部に開口している。（31）は
隔壁であり、これも本発明の要旨に係る部材である。こ
の隔壁（31）は筒状部材（20）を上下に２分し、上部室
（60）と下部室（70）とを構成しており、これらの上部
室（60）と下部室（70）とは小孔（311)をもって連通し
ている。

【００３３】この構造の本発明に係るアルコール濃度測
定装置を使用して、被検液（１）のアルコール濃度を測
定するには、図１に図示するように、アルコール濃度測
定装置を被検液（１）に浸漬した状態において、三方弁
（40）を操作して送気管（22）に空気を送入してバブリ
ング効果を発揮させて被検液（１）中のアルコールを気
化させる。このアルコール蒸気を含んだ空気のアルコー
ル濃度は被検液（１）のアルコール濃度を代表すること
は上記のとおりである。このアルコール蒸気を含んだ空
気は下部室（70）中に充満した後、小孔（311)を介して
上部室（60）に充満し、ガス排出路（24）を介して外気
に放散されるが、この途中において、ガスセンサ（25）
に接触してこのアルコール蒸気を含んだ空気のアルコー
ル濃度を測定して、被検液（１）のアルコール濃度を推
定する。

【００３４】次に、零点調整をなすには、図１に図示す
るように、アルコール濃度測定装置を被検液（１）に浸
漬した状態において、三方弁（40）を操作して送気管
（22）に送入される空気を停止し、洗浄管（23）に空気
を送入する。そこで、バブリングは停止し、被検液
（１）の気化は停止し、同時に上部室（60）に空気が送
入される。そして上部室（60）の容積は小さいから、上
部室（60）は急速にアルコールを含まない空気によって
充満され、このアルコールを含まない空気がガス排出路
（24）を介して外気に排出され、その途中、ガスセンサ
（25）と接触するので、ガスセンサ（25）の指示の安定
を待って零点調整を実行する。このとき、上部室（60）
に送入されるアルコールを含まない空気は隔壁（31) の
小孔（311)を介して下部室（70）にも流入するので、上
部室（60）内の空気はアルコールを全く含まない。その
ため零点調整精度も向上する。

【００３５】以上に説明したとおり、本発明に係るアル
コール濃度測定装置を使用すると、零点調整の手順が簡
略であり、しかも、零点調整に要する時間は短縮される
が、アルコールを３％含んでいる水（被検液）を測定し
ていた状態からアルコールを含まない水（参照液）に移
行する場合、従来技術（アルコール濃度測定装置を一旦
アルコールを３％含んでいる水（被検液）からアルコー
ルを含まない水（参照液）に移行する場合）と本発明に
係る場合との所要時間の差を、図３（ａ）（ｂ）と図４
（ａ）（ｂ）とに示すグラフに示す。図３（ａ）は本発
明の場合であり、零点に安定するに要する時間は60秒で
あるが、従来技術の場合は図３（ｂ）に示すように12０
秒である。一方、アルコールを含まない水（参照液）に
浸漬されている状態からアルコールを３％含んでいる水
（被検液）に移行する場合、本発明においては、図４
（ａ）に示すように50秒であるが、従来技術において
は、図４（ｂ）に示すように11０秒である。

【００３６】よって零点調整に要する時間の総長は、本
発明に場合約２分であるが、従来技術の場合は約５分を
要し、本発明の場合、零点調整に要する時間の総長が50
％以下に減縮されていることが確認されている。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るアル
コール濃度測定装置は、図２に示す構造のアルコール濃
度測定装置に改良を施し、（イ）筒状部材を、小孔を有
する隔壁をもって２分し、上部室と下部室としてあり、
（ロ）送気管を、三方切替弁（40）を介して分岐して洗
浄管とし、この洗浄管は上部室の上部に開口するように
してあるので、ガスセンサの零点調整は、洗浄管に送気
し、容積の小さな上部室を、短時間でアルコールを含ま
ない空気をもって充満し、このアルコールを含まない空
気を、ガス排出路を介して、ガスセンサ領域に排出し、
この時点で、ガスセンサの零点調整をすればよいから、
ガスセンサの零点調整にあたり、筒状部材を被検液体か
ら取り出してアルコールを含まない参照液中に浸漬する
必要がなく、零点調整の手順が連続的であり、しかも、
簡略であり、零点調整に要する時間が短く、また、上部
室に送入される空気の一部は下部室中にも送入されるこ
とになるため、上部室内の空気はアルコールを全く含ま
ないことになり、零点調整の精度も向上し、しかも、上
部室にかなり大きな風速をもって送気するときは、ガス
センサに付着していた残滓を清掃する効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るアルコール濃度測定装
置の概念的構成図である。

【図２】従来技術に係るアルコール濃度測定装置の概念
的構成図である。

【図３】（ａ）（ｂ）はアルコールを含んだ水（被検
液）に浸漬された状態からアルコールを含まない水（参
照液）に移動する場合、ガスセンサの指示が安定するに
要する時間を、本発明と従来技術とを比較して示すグラ
フである。

【図４】（ａ）（ｂ）は、アルコールを含まない水（参
照液）に浸漬された状態からアルコールを含んだ水（被
検液）に移動する場合、ガスセンサの指示が安定するに
要する時間を、本発明と従来技術とを比較して示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ 被検液 20 筒状部材 201 筒状部材の上端 202 筒状部材の下端 21 上端閉止部材 22 送気管 221 送気管の下端 23 洗浄管 24 ガス排出路 25 ガスセンサ 31 隔壁 311 隔壁の小孔 40 三方弁 50 空気送入手段 60 上部室 70 下部室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴岡 祥宏 東京都台東区台東一丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 松沢 隆嗣 東京都杉並区上荻一丁目15番１号丸三ビル 根本特殊化学株式会社内 (72)発明者 永江 啓夫 東京都杉並区上荻一丁目15番１号丸三ビル 根本特殊化学株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端（201)は上端閉止部材(21)をもって
   閉塞され、下端（202)は開放端とされて被検液体（１）
   中に浸漬される筒状部材（20）と、 前記上端閉止部材（21）を貫通して、前記筒状部材（2
   0）の中に垂下し、下端（221)は前記筒状部材（20）の
   下端（202)より上部において終了してなり、該下端（22
   1)は被検液体（１）中に浸漬される送気管（22）と、 該送気管（22）に空気を送入する空気送入手段（50）
   と、 前記筒状部材（20）の内部と外気とを、ガスセンサ（2
   5）を介して、連通するガス排出路（24）とを有するア
   ルコール濃度測定装置において、 前記筒状部材（20）は小孔（311)を有する隔壁（31）を
   もって２分されて、上部室（60）と下部室（70）とさ
   れ、 前記送気管（22）は、三方切替弁（40）を介して分岐さ
   れて洗浄管（23）とされ、該洗浄管（23）は前記上部室
   （60）の上部に開口することを特徴とするアルコール濃
   度測定装置。