JPH07500917A - タンクないし化学反応容器に液体試料を採取する装置 - Google Patents

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】 タンクないし化学反応容器に液体試料を採取する装置技術分野 本発明はタンクないし化学反応容器に液体試料を採取する装置、とくに充填およ び流入流出のだめの空隙部と開口部を存するカップを配設し、当該カップがピス トンの作用によってタンクないし化学反応容器に配備した案内管の内部を移動出 来るようにした装置に関する。

従来の技術 当該試料採取装置は実験室での分析を目的としてタンクないし化学反応容器内の 液体試料を捕集するために化学工業の分野で使用されるものである。

当該液体は大抵の場合毒性ないし揮発性のものでありしたがい試料の採取には多 大の注意を要し、一方では利用者が毒性のある液体と接触しないように、他方で は毒性のある、ないし揮発性の液体を大気中に排出して環境を汚染することのな いようにしなくてはならない。

公知の試料採取装置実施態様には多くの欠点がある。一般に公知の実施態様の装 置には吸引装置ないし吸引ポンプによって液体を採取する導管か配設されており 、反応容器が真空状態にあるが、もしくは液体の蒸気圧か低い場合には液が採取 装置内に上昇するに至らないという理由によって試料の採取が不可能となること が多い。種々の実施態様においては液体試料を反応容器外に吸引ないし排出する 目的でガスを利用しているが、これらの実施態様は圧力ガスを使用しているため 継手部分などが破裂する危険性があり、ガスが外部に漏出した場合には作業者に 重大な危険が及ぶという欠点がある。

さらに、これら公知の装置はいずれも汚染されたガスを大量に大気中に排出する という難点を有している。管体内を移動できるプランジャの実施態様はアメリカ 合衆国特許第５．０２９．４８４によって周知のものであるが、当該装置は外部 に開口した装置では機能しないという欠点がある。すなわち、大気圧がタンクな いし化学反応容器内の圧と同し場合には正しく作動することが出来ない。

発明の開示 したかい、本発明の目的は公知実施態様の上記欠点を修正することにある。

当該目的は請求項１に記載した本発明の原理によって達成される。

本発明の原理によれば、充填および流入流出用空隙部ならびに開口部をもつカッ プは１本のピストンの作用によってタンクないし化学反応容器に配備した管体内 を移動することが出来るように配設される。カップの位置が下がると当該カップ はタンク内に沈み、液体は充填開口部を経てカップ内に流入する。カップは同じ くピストンの作用により流入流出管路か捕集装置として環状部の上に来るまで管 体内を上昇する。流入流出管路の寸法および角度は、液体が重力により連続する 細流となって捕集装置に達するまでひとつの放物線を描きながら流れ、次いで当 該捕集装置が液体を試料採取弁に運ぶことが出来るように決定されている。本発 明の原理には数多くの長所かあるが、そのうちで最も重要なものは化学反応容器 内部の圧力条件や温度条件の如何にかかわらず液体を採取できるという点にある 。これによって蒸気圧か極めて低い液体ないし真空下の液体を採取することか出 来、また液体か周囲温度によって結晶化しても採取することか出来る。別の利点 は流入流出管路を特別に設計したことによりカップ内の液体を完全に排出し、ま た装置全体を空にし、かつタンクないし化学反応容器に直接還流する液体を完全 に流出できるような配置としたことである。当該利便によって、次の試料採取に 移る時に完全に代表的な試料が得られる。さらに本発明の原理により、化学反応 容器内部の圧力ないし真空状態を変えないでも蒸留中ないし化学反応中に試料採 取が可能となる。カップが低い充填位置から流入流出位置に移行する場合に生じ る僅かな液体損失については、位置移動に要する時間か極めて短いので無視する ことが出来る。また液体細流か放物線を描きながら試料採取管に向かって流れる ことも本発明の原理を特徴ずけるもののひとつである。

図面の簡単な説明 添付図面は本発明の諸原理を例示する目的で略解したものである。

第１図はカップが充填位置に来たときの本試料採取装置全体の側断面全体図であ る。

第２図はカップが流出位置に来ている時の試料採取装置の側断面全体図である。

第３図は防護中空軸を配備した管体下部のひとつの実施態様を示す当該装置の側 断面全体図である。

第４図はカップのひとつの実施態様の詳細断面図である。

発明を実施するための好適な態様 第１図および第２図を参照しながら説明する。案内管１は液体３を入れた化学反 応容器２に配設しである。カップ４は軸棒部８と連結し、当該軸棒部はひとつの 移動体装置に連結している。当該移動装置は本図ではピストン９とシリンダーＩ Ｏで構成しているが、これは−例であって他の構成によってもよい。カップ４自 体は空隙部７充填用量ロ部６と６゛ならびに流入流出管路５から成っている。管 体ｌは液体の入口導管を構成する開口部１８から構成され、当該入口は大口弁１ ６を介して試料採取弁１３に連結する。管体ｌには排出導管を形成する開口部１ ９がおいており、当該排出導管は還流弁１７に連結され、還流弁自体は試料採取 装置１３に連結している。開口部１８の部位において管体ｌは環状部から成る捕 集装置１２で構成している。大口弁１６と試料採取弁１３との間には覗窓１５を 配置する。液体は針弁２２を引っ張りながら容器Ｉ４内に採取される。タンク２ 内の液体３は撹拌機２０によって撹拌される。

カップは充填位置にくると第１図に示したように低い位置に移動する。図から明 らかなようにこの位置では充填用開口部６および６′が液面より下にきており、 液体がカップの空隙部７に流入する。第２図に示したように大口弁１６が開口し 、これによってカップは高い位置まで上昇する。すなわち、流入流出管路５が捕 集管１２より上の位置にくるまで上昇を続ける。この位置に達すると液体は流入 流出管路５を経由してカップから流出し、細流となって放物線を描きながら捕集 管１２に流入する。次いで液体は弁１６を経て試料採取弁１３に向か・う。流入 が終了したか否かは覗窓１５から監視することか出来る。

続いて弁体１６が閉止し針弁２２が引っ張られるので液体が必要な分だけ容器１ ４に流入する。採取すべき液体の分量が十分になると針弁２２が閉止し、弁体１ ７が開口して試料採取装置から無用な液体を排出、液体は開口部１９と管体１を 経由して化学反応容器内に還流する。カップが低位置から高位置に移行する際に 微量の液体か流入流出管路５を経て化学反応容器内に還流することがあるが、カ ップの移動速度はカップが高位置に達した時に空隙部を満たす液体のほとんど全 部が空隙部に残るように調節できるので何ら問題とはならない。

第３図に示したのは撹拌機２０によって生じる可能性のある液体の乱流からカッ プを保護するための中空軸２１を配設したひとつの実施態様である。

第４図に示すのは空隙部７、充填用開口部６と６′、および流入流出管路５をも つカップ４の詳細図である。カップの上部は軸部２３を介して移動装置の下部２ ４に連結している。

第１および第２図は、空圧で作動することが出来るピストンという形式を取った 移動装置を例示したものである。すなわち、本移動装置の原理は本発明の原理と は別のものであって、カップと連結する軸棒部８は機械式移動装置、たとえばラ ックピニオンでも磁力牽引装置としてもよい。

本装置全体は化学業界で広く利用されている種々の材質のもの、たとえば、ステ ンレス鋼、貴金属、はうろう引き鋼、テフロン、ガラスあるいは弗素樹脂として もよい。

国際調査報告　。、工／ｒＨＱＶＯＯ１６、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．タンクないし化学反応容器に液体試料を採取する装置において、空隙部（７ ）、充填用開口部（６，６′）ならびに流入流出管路（５）から成るカップ（４ ）が、液体（３）の入った化学反応容器（２）に装備した管体（１）内の２つの 位置、すなわち、充填用開口部（６，６′）を経て空隙部（７）に液体（３）を 導入できるよう当該液体にカップ（４）が浸される低位置と、当該カップ（４） の流入流出管路（５）が捕集管（１２）よりも上に来ることにより空隙部（７） 内の液体がひとつの開口部（１８）に流入し、入口弁（１６）を経て試料採取弁 （１３）に入るような高位置に移動できることを特徴とする液体試料を採取する 装置。 ２．請求項１による試料採取装置において、流入流出管路（５）をカップ（４） の下部に一定の角度で配設することによりカップ内の液体が連続する細流となっ て流れるようにしたことを特徴とする液体試料を採取する装置。 ３．請求項１による試料採取装置において、捕集管（１２）の上部を円錐形とす ることによって液体を回収する水路を形成することを特徴とする液体試料を採取 する装置。 ４．請求項１による試料採取装置において、官体（１）を液体流入のための開口 部（１８）と液体還流のための開口部（１９）で構成し、当該両開口部（１８と １９）の中間に入口弁（１６）、試料採取弁（１３）および排出弁（１７）を配 設することを特徴とする液体試料を採取する装置。 ５．請求項１による試料採取装置において、カップ（４）が軸棒部（８）を介し てピストン（９）とシリンダー（１０）で構成される移動装置に連結されること を特徴とする液体試料を採取する装置。 ６．請求項１による試料採取装置において、管体（１）の下部を伸長して防護中 空軸を形成することを特徴とする液体試料を採取する装置。