JP3206141U - 試料乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 試料の乾燥時に試料容器から発生する蒸気を効果的に排気することが可能な試料乾燥装置を提供する。【解決手段】 窒素ガスは、ノズル３１より試料容器１１内の試料６に向けて下向きに噴出される。これに対して、試料容器１１内の試料６からは、蒸気が上向きに蒸発する。そして、保持部材２１と筒状部材２３との間の排気口５１により、試料６から発生した蒸気が蒸発する方向である上方向と逆方向である下方向に排気流が形成される。このため、試料６から発生した蒸気の流れは、ノズル３１より噴出された窒素ガスの流れと保持部材２１と筒状部材２３との間の排気口５１による排気流とにより、その全てが速やかにこの排気口５１および排気管２４を介して外部に排出される。【選択図】 図２

Description

この考案は、試料容器内に収容された試料に対して気体を噴出して試料を乾燥する試料乾燥装置に関する。

例えば、材料分析を行う場合には、試料への試薬の添加や撹拌、遠心分離、試料の乾燥といった前処理を自動で行なう前処理装置が使用されている。このような前処理装置は、試料容器や試薬容器を載置した試料設置ユニットと、試薬または試料が分離されたか否かを確認するためのエマルジョンユニットと、試薬の添加された試料容器を保持して水平面内において円運動させることにより撹拌と遠心分離を行なう攪拌および遠心分離ユニットと、試料容器内に収容された試料を乾燥する試料乾燥ユニットと、を備えている（特許文献１参照）。

実用新案登録第３１９５６３３号公報

このような前処理装置に使用される試料乾燥ユニットとしての試料乾燥装置は、試料容器を加熱するとともに、試料容器内に収容された試料に対して気体を噴出して試料を乾燥する構成を有する。このような試料乾燥装置においては、試料の乾燥に伴って、試料における溶媒の揮発成分等が蒸気となって発生する。このため、従来、試料容器の上部開口部付近に排気チューブを配設し、この排気チューブを利用して試料から発生した蒸気を外部に排出する構成を採用している。

しかしながら、このような構成を採用した場合においても、蒸気を完全に排気することは困難であり、蒸気の一部が装置内に残存する場合があった。このように、蒸気の一部が装置内に残存した場合においては、装置を構成する各部品にダメージを与えるだけではなく、試料容器内の試料に対してコンタミが発生し、あるいは、作業者に対して悪影響を生じる可能性もある。

このため、試料容器の上部をカバーで覆い、蒸気の外部への拡散を防止することも考えられるが、このような試料乾燥装置においては、試料容器内へのアクセスを容易とするためには、試料容器の上部は開放されていることが好ましい。また、カバーの下面に上記の成分が再付着し、これが試料容器内の試料中に落下する可能性もある。

この考案は上記課題を解決するためになされたものであり、試料の乾燥時に試料容器から発生する蒸気を効果的に排気することが可能な試料乾燥装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の考案は、試料容器内に収容された試料に対して気体を噴出することにより、前記試料を乾燥する試料乾燥装置において、前記試料容器内に収納された試料に対して気体を噴出するノズルと、前記ノズルから噴出された気体の作用により前記試料から発生した蒸気が流出する方向と逆方向に排気流を生じさせる排気手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、前記排気手段は、前記試料容器の開口部を取り囲むように配設された排気口を備える。

請求項３に記載の考案は、請求項２に記載の考案において、前記試料容器を囲むように配設された筒状部材を備え、前記排気口は前記試料容器の外周面と前記筒状部材の内周面との間に形成される。

請求項４に記載の考案は、請求項２または請求項３に記載の考案において、前記排気口は、前記試料容器の上端より下方に配置されている。

請求項１に記載の考案によれば、試料から発生した蒸気が流出する方向と逆方向に排気流を生じさせる排気手段の作用により、蒸気を効率的に排気することが可能となる。

請求項２から請求項４に記載の考案によれば、試料容器から発生する蒸気を、試料容器を取り囲むように配設された排気口を介して、効率的に排気することが可能となる。

この考案に係る試料乾燥装置４を適用する前処理装置の概要図である。 この考案に係る試料乾燥装置４の側断面概要図である。 この考案に係る試料乾燥装置４の平面概要図である。 この考案に係る試料乾燥装置４の主要な制御系を示すブロック図である。 ノズル３１より噴出した窒素ガスの流れと、試料６から発生した蒸気の流れと、排気流９とを示す説明図である。 この考案の第２実施形態に係る排気口５３を示す平面図である。 この考案の第３実施形態に係る排気口５２を示す平面図である。 この考案の第４実施形態に係る排気管５４を示す平面図である。 この考案の第４実施形態に係る排気管５４を示す側面図である。

以下、この考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この考案に係る試料乾燥装置４を適用する前処理装置の概要図である。

この前処理装置は、試料容器１１や試薬容器１２を載置した試料設置ユニット１と、試薬または試料が分離されたか否かを確認するためのエマルジョンユニット２と、試薬の添加された試料容器を保持して水平面内において円運動させることにより撹拌と遠心分離を行なう攪拌および遠心分離ユニット３と、試料容器１１内に収容された試料を乾燥するためのこの考案に係る試料乾燥装置４と、試料容器１１を搬送し、あるいは、試薬容器１２内の試薬を移送するための動作ユニット５とを備える。これらの試料設置ユニット１、エマルジョンユニット２、攪拌および遠心分離ユニット３、試料乾燥装置４、および、動作ユニット５は、図示を省略したカバーにより覆われている。

図２は、この考案に係る試料乾燥装置４の側断面概要図であり、図３は、その平面概要図である。

この試料乾燥装置４は、動作ユニット５によって試料設置ユニット１から搬送された試料容器１１を保持するための保持部材２１と、この保持部材２１および保持部材２１に支持された試料容器１１を取り囲むように配設された筒状部材２３と、この筒状部材２３の下端部付近に連結された排気管２４とを備える。この排気管２４は、図示を省略した排気手段、または、工場の排気配管と接続されている。保持部材２１は、例えば、アルミニウムから構成され、その内部にヒータ２２が配設されている。試料容器１１は、保持部材２１を介してヒータ２２により加熱される。

試料容器１１は、その上端が保持部材２１の上端より上となる位置において、保持部材２１により支持されている。この保持部材２１の外径は、筒状部材２３の内径より小さくなっている。このため、保持部材２１の外周部には、円周状の隙間が形成される。この保持部材２１と筒状部材２３との間の隙間は、試料容器１１の上端より下方に配置されている。この保持部材２１と筒状部材２３との間の隙間は、この考案に係る排気口５１を構成する。

また、この試料乾燥装置４は、試料容器１１内に収納された試料６に対して気体を噴出するためのノズル３１を備える。このノズル３１は、支軸３３を中心として揺動するアーム３２の先端付近に配設されており、試料容器１１内に収納された試料６に向けて下向きに気体を噴出する。なお、ノズル３１から試料容器１１内に収納された試料６に対して噴出される気体としては、例えば、不活性ガスとしての窒素ガスが使用される。但し、この気体として、ドライエア等を使用してもよい。また、この試料乾燥装置４は、ノズル３１を洗浄する洗浄部４１を備える。この洗浄部４１は、ノズル３１だけではなく、動作ユニット５に配設されたニードル（図示せず）の洗浄部としても機能する。ニードルの洗浄中は、ノズル３１は、この洗浄部４１内の周縁部で待機する。

ノズル３１およびアーム３２を支持する支軸３３は、昇降および旋回可能な支持部３４により支持されている。この支持部３４は、図２に示すように、モータ３７の駆動により回転する一対のプーリ３５に巻回された同期ベルト３６と接続されており、モータ３７の駆動により昇降する。また、この支持部３４は、図３に示すように、モータ４０の駆動により回転するプーリ３８に巻回された同期ベルト３９と接続されており、モータ４０の駆動により旋回する。

この支持部３４の昇降に伴って、ノズル３１は、図２に示すその下端部が試料容器１１の上端より上方に配置された位置と、その下端部が試料容器１１内に侵入した位置の間を昇降する。また、支持部３４の旋回に伴って、ノズル３１を支持したアーム３２は、図３において実線で示すノズル３１が洗浄部４１の上方に配置される位置と、図３において仮想線で示すノズル３１が試料容器１１の上方に配置される位置の間を揺動する。

図４は、この考案に係る試料乾燥装置４の主要な制御系を示すブロック図である。

この試料乾燥装置４は、装置全体を制御する制御部９０を備える。この制御部９０は、上述したモータ３７およびモータ４０と接続されており、これらのモータ３７およびモータ４０の回転を制御する。また、この制御部９０は、ノズル３１から噴出する窒素ガスの吐出動作を実行する窒素ガス吐出部９１と接続されており、ノズル３１からの窒素ガスの吐出動作を制御する。

以上のような構成を有する試料乾燥装置４を使用して試料容器１１内の試料６を乾燥するときには、図２および図３に示すように、試料容器１１を保持部材２１により支持し、この試料容器１１内の試料を、保持部材２１を介してヒータ２２により加熱する。そして、ノズル３１を試料容器１１の上方に配置するとともに、その高さ位置を試料６の乾燥に適した高さ位置まで下降させる。この状態において、ノズル３１より試料容器１１内の試料に対して窒素ガスを噴出する。

図５は、ノズル３１より噴出された窒素ガスの流れ８と、試料６から発生した蒸気の流れ７と、排気流９とを示す説明図である。

窒素ガスは、ノズル３１より試料容器１１内の試料６に向けて下向きに噴出される。これに対して、試料容器１１内の試料６からは、蒸気が上向きに流出する。そして、保持部材２１と筒状部材２３との間に形成された排気口５１により、試料６から発生した蒸気が蒸発する方向である上方向と逆方向である下方向に排気流が形成される。このため、図５に示すように、試料６から発生した蒸気の流れ７は、ノズル３１より噴出された窒素ガスの流れ８と保持部材２１と筒状部材２３との間の排気口５１による排気流９とにより、その全てが、速やかに、図２および図３に示す排気口５１および排気管２４を介して外部に排出される。

なお、図２および図３に示す実施形態においては、保持部材２１と筒状部材２３との間に形成される隙間を排気口５１として利用している。しかしながら、この考案に係る排気口は、このような形態に限定され得るものではない。

図６は、この考案の第２実施形態に係る排気口５３を示す平面図である。

この排気口５３は、試料容器１１および保持部材２１を取り囲む形状を有する。すなわち、この排気口５３は、試料容器１１の開口部近傍において、試料容器１１の開口部を取り囲むように形成されている。また、この排気口５３は、第１実施形態と同様、試料容器１１の上端より下方に向けて形成されている。このような排気口５３を使用した場合においても、試料６から発生した蒸気の蒸発方向と逆方向である下方向に排気流が形成され、速やかに排気口５３を介して外部に排出される。

図７は、この考案の第３実施形態に係る排気口５２を示す平面図である。

この排気口５２は、試料容器１１および保持部材２１を取り囲むように複数形成されている。すなわち、この排気口５２は、試料容器１１の開口部近傍において、試料容器１１の開口部を取り囲むように形成されている。また、この排気口５２は、第１実施形態と同様、試料容器１１の上端より下方に向けて形成されている。このような排気口５２を使用した場合においても、試料６から発生した蒸気の蒸発方向と逆方向である下方向に排気流が形成され、速やかに排気口５３を介して外部に排出される。

図８は、この考案の第４実施形態に係る排気管５４を示す平面図であり、図９はその側面図である。

この排気管５４は、その先端に形成された排気口が試料容器１１および保持部材２１を取り囲むように複数形成されている。すなわち、この排気管５４先端に形成された排気口は、試料容器１１の開口部近傍において、試料容器１１の開口部を取り囲むように形成されている。また、この排気管５４は、第１実施形態と同様、試料容器１１の上端より下方に配設されている。このような排気管５４を使用した場合においても、試料６から発生した蒸気の蒸発方向と逆方向である下方向に排気流が形成され、速やかに排気管５４を介して外部に排出される。

なお、上述した第１乃至第４実施形態においては、いずれも、試料６から発生した蒸気を排出するための排気手段として、試料容器１１の開口部近傍において、試料容器１１の開口部を取り囲むように配設された排気口を備えているが、この考案はこのような形態に限定されるものではない。ノズル３１から気体を噴出されることにより試料６から発生した蒸気が流出する方向と逆方向に排気流を生じさせることができるものであれば、その他の構成を有する排気手段を採用するようにしてもよい。

１ 試料設置ユニット
２ エマルジョンユニット
３ 攪拌および遠心分離ユニット
４ 試料乾燥装置
５ 動作ユニット
６ 試料
７ 蒸気の流れ
８ 窒素ガスの流れ
９ 排気流
１１ 試料容器
１２ 試薬容器
２１ 保持部材
２２ ヒータ
２３ 筒状部材
２４ 排気管
３１ ノズル
３２ アーム
３３ 支軸
３４ 支持部
３５ プーリ
３６ 同期ベルト
３７ モータ
３８ プーリ
３９ 同期ベルト
４０ モータ
４１ 洗浄部
５１ 排気口
５２ 排気口
５３ 排気口
５４ 排気管

Claims (4)

1. 試料容器内に収容された試料に対して気体を噴出することにより、前記試料を乾燥する試料乾燥装置において、
   前記試料容器内に収納された試料に対して気体を噴出するノズルと、
   前記ノズルから噴出された気体の作用により前記試料から発生した蒸気が流出する方向と逆方向に排気流を生じさせる排気手段と、
   を備えたことを特徴とする試料乾燥装置。
2. 請求項１に記載の試料乾燥装置において、
   前記排気手段は、前記試料容器の開口部を取り囲むように配設された排気口を備える試料乾燥装置。
3. 請求項２に記載の試料乾燥装置において、
   前記試料容器を囲むように配設された筒状部材を備え、前記排気口は前記試料容器の外周面と前記筒状部材の内周面との間に形成される試料乾燥装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の試料乾燥装置において、
   前記排気口は、前記試料容器の上端より下方に配置されている試料乾燥装置。
   

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