JP3212755U - サンプリングシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料容器の脱着の作業性を向上したサンプリングシリンダ装置を提供する。【解決手段】サンプリングシリンダ（１１）をサンプリングのための配管（７）に連結する連結器（１２）を備えたサンプリングシリンダユニット（１０）と、サンプリングシリンダユニット（１０）を収容する密閉空間（６）を有し、密閉空間（６）内の給気および排気を行う吸排気装置（６０）に接続された密閉型ボックス（５）と、連結器（１２）を配管（７）に自動で連結および連結解除させる駆動装置（２０）と、を備えている。【選択図】図１

Description

本考案は、流体サンプルを収容するサンプリングシリンダを着脱可能に備えたサンプリングシリンダ装置に関する。

従来、液体等の分析用サンプルを採取する試料容器（サンプリングシリンダ）が、着脱可能に接続されたサンプリングシステムが知られている。これらのサンプリングシステムでは、試料容器の着脱時に、試料容器内のサンプルが大気に触れると分析結果への影響、接続部の不具合、および、作業者への健康被害等の問題が発生する。そのため、試料容器内のサンプルが大気に触れないように、試料容器を着脱することができる技術を備えたサンプリングシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のサンプリングシステムでは、試料容器が、サンプル流路に、分離可能なカプラーで接続されている。また、このサンプリングシステムは、カプラー内の有害物質を排出するパージ装置を備え、カプラーの分離部分を無害化して、安全な状態でカプラーを分離させ、試料容器をサンプリングシステムから切り離すことができるように構成されている。

特開２００５−８３７７０号公報（２００５年３月３１日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、試料容器を切り離すためのカプラーの分離作業は作業者が手作業で行う必要があり、作業性が悪かった。
本考案は、上述した従来の事情に鑑みてなされたものであり、試料容器の脱着の作業性を向上したサンプリングシリンダ装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本考案の一態様に係るサンプリングシリンダ装置は、流体サンプルを収容するサンプリングシリンダ、および、上記サンプリングシリンダをサンプリングのための配管に連結する連結器を備えたサンプリングシリンダユニットと、上記サンプリングシリンダユニットを収容する密閉空間を有し、上記密閉空間内の給気および排気を行う吸排気装置に接続された密閉型ボックスと、上記連結器を上記配管に自動で連結および連結解除させる駆動装置と、を備えている。

本考案の一態様によれば、サンプリングシリンダをサンプリングのための配管に連結する連結器を自動で連結および連結解除させる駆動装置を備えているため、試料容器の脱着の作業性を向上することができる。

本考案の実施形態に係るサンプリングシリンダ装置の外観図である。 サンプリングシリンダユニットを連結している状態を示す図である。 サンプリングシリンダユニットを連結解除している状態を示す図である。

以下、本考案の実施の形態について、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
〔サンプリングシリンダ装置１００の構成〕
図１は、本考案の実施形態に係るサンプリングシリンダ装置１００の外観構成を示す図である。図２は、サンプリングシリンダユニット１０をサンプリングのための配管７に連結している状態を示すサンプリングシリンダ装置１００の部分拡大図である。図３は、サンプリングシリンダユニット１０をサンプリングのための配管７から連結解除している状態を示すサンプリングシリンダ装置１００の部分拡大図である。

本考案において、サンプリングシリンダ装置１００は、配管７内を流れる液体や気体等の分析用の流体サンプルを採取する装置である。図１に示すように、サンプリングシリンダ装置１００は、密閉型ボックス５と、配管７（以下、配管７Ａ，７Ｂと記す）と、サンプリングシリンダユニット１０と、駆動装置２０と、を含んでいる。また、サンプリングシリンダ装置１００は、サンプリングシリンダ装置１００の各部を制御する制御ユニット８０を備えていてもよい。

密閉型ボックス５は、内部が気液密な密閉空間６となるように構成されている。密閉型ボックス５には、密閉空間６内に給気を行う給気管９Ａと、密閉空間６から排気を行う排気管９Ｂとが接続されている。給気管９Ａおよび排気管９Ｂは、密閉空間６内の吸排気を行う吸排気装置６０に接続されている。なお、サンプリングシリンダ装置１００は、サンプリングシリンダ装置１００と、吸排気装置６０と、を含むサンプリングシステム１の一部として構成されていてもよい。また、密閉型ボックス５には、密閉空間６内の液体を排除する排液管９Ｃが接続されている構成であってもよい。また、吸排気装置６０は、密閉空間６内の吸排気とともに、排液を行うことができる装置であってもよい。

配管７Ａ，７Ｂは、分析用の流体サンプルを密閉型ボックス５内に導入して排出させるための配管である。配管７Ａ，７Ｂの一端には、オス側連結器８（以下、オス側連結器８Ａ，８Ｂと記す）が取り付けられている。オス側連結器８Ａ，８Ｂには、図示は省略するが、後述するメス側連結器１２（以下、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂと記す）との連結が解除された場合に閉状態となる自動開閉バルブが内蔵されている。

配管７Ａ，７Ｂの他端は、密閉型ボックス５から、例えばパッキン等のシール材を間に介在させることで、気液密に導出されている。密閉型ボックス５の外部に導出された配管７Ａ，７Ｂの他端には、不図時の試料配管が接続される。試料配管をとおって、配管７Ａ，７Ｂの何れか一方から密閉型ボックス５の内部に導かれた流体サンプルは、サンプリングシリンダユニット１０の内部を通って、配管７Ａ，７Ｂの他方から密閉型ボックス５の外部に排出される。

サンプリングシリンダユニット１０は、サンプリングシリンダ１１と、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂと、を含んでいる。サンプリングシリンダ１１は、配管７Ａ，７Ｂを通って流れる流体サンプルが採取されて収容される容器である。サンプリングシリンダ１１は、採取するサンプルによって異なる材料特性を有する材料から形成されたものとすることができるが、耐薬性および耐熱性に優れた材料から形成されているのが望ましい。

メス側連結器１２Ａ，１２Ｂは、オス側連結器８Ａ，８Ｂと連結されて、サンプリングシリンダ１１を配管７Ａ，７Ｂに連結させる。なお、以下の説明において、単に連結器と記されているものについては、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂを示すものとする。メス側連結器１２Ａ，１２Ｂは、オス側連結器８Ａ，８Ｂが挿入される挿入部１３と、挿入部１３に挿入されたオス側連結器８Ａ，８Ｂをロックして接続状態とする接続部１４と、を有している。接続部１４は、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂの外周に設けられたスリーブを挿入部１３から遠ざける方向にスライドさせることによって、ロックが解除されるように構成されている。また、図示は省略するが、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂには、オス側連結器８Ａ，８Ｂとの連結が解除された場合に閉状態となる自動開閉バルブが内蔵されている。

これらの構成によれば、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂの挿入部１３にオス側連結器８Ａ，８Ｂが挿入され、接続部１４によってロックされて接続状態となると、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂ、およびオス側連結器８Ａ，８Ｂのそれぞれ内蔵された開閉バルブが開状態となる。これによって、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂと、オス側連結器８Ａ，８Ｂとの間の流路が通じ、配管７Ａ，７Ｂを通ってサンプリングシリンダ１１内に流体サンプルが流れる。
また、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂとオス側連結器８Ａ，８Ｂとの連結が解除されると、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂ、およびオス側連結器８Ａ，８Ｂにそれぞれ内蔵された開閉バルブが閉状態となる。これによって、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂと、オス側連結器８Ａ，８Ｂからの流体サンプルの漏出が防止される。

〔駆動装置２０の構成〕
駆動装置２０は、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂと、オス側連結器８Ａ，８Ｂと、を自動で連結および連結解除させる装置である。サンプリングシリンダ１１は、駆動装置２０の駆動によって、自動で配管７Ａ，７Ｂに接続および接続解除可能に構成されている。駆動装置２０は、取付ユニット２１と、取外ユニット２６と、を含んでいる。

（取付ユニット２１の構成）
取付ユニット２１は、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂを配管７Ａ，７Ｂに接続することによって、サンプリングシリンダユニット１０の密閉型ボックス５への取り付けを完了させる。図２に示すように、取付ユニット２１は、取付ベース２２と、取付シリンダ２３と、を含んでいる。取付ベース２２は、サンプリングシリンダユニット１０の着脱位置の位置決めと、保持とを行う板状の部材である。取付ベース２２は、サンプリングシリンダユニット１０を保持する取付アタッチメント１５を、ガイドピン２４の位置で固定することで、所定の着脱位置にサンプリングシリンダユニット１０が保持されるように構成されている。

取付アタッチメント１５は、サンプリングシリンダユニット１０のメス側連結器１２Ａ，１２Ｂが挿入支持される孔を有する板状の支持板１５Ａを備えている。また、取付アタッチメント１５は、支持板１５Ａから略直角に延び、ガイドピン２４によって取付ベース２２に固定される少なくとも１つの固定ブラケット１５Ｂを有している。サンプリングシリンダユニット１０は、取付アタッチメント１５と一体に、密閉型ボックス５の密閉空間６内に取り付け、取り外し可能な構成であってもよい。また、サンプリングシリンダユニット１０は、取付ベース２２に予め固定されている取付アタッチメント１５に取り付け可能な構成であってもよい。この場合には、サンプリングシリンダユニット１０は、支持板１５Ａに設けられた蓋３（図１参照）側に開放する不図示のスリットにメス側連結器１２Ａ，１２Ｂを差し込むことにより支持される構成とすることができる。

取付シリンダ２３は、取付ベース２２に連結され、取付ベース２２と一体に、取付ベース２２に保持されたサンプリングシリンダユニット１０を、取付シリンダ２３のスライド方向にスライド移動させることができるように構成されている。

流体サンプルの採取を行う場合、まず、ユーザは、サンプリングシリンダユニット１０を取付アタッチメント１５によって取付ベース２２に保持させる。これによって、サンプリングシリンダユニット１０が、密閉型ボックス５内の所定の着脱位置に取り付けられる。次に、ユーザは密閉型ボックス５の蓋３を閉じる。蓋３を閉じた後、制御ユニット８０の制御によって自動で、または、ユーザ操作によって、密閉型ボックス５の密閉空間６内の空気が、排気管９Ｂから排気されるとともに、給気管９Ａからドライガスまたは不活性ガスが供給されて、置換される。

密閉型ボックス５の密閉空間６内がドライガスまたは不活性ガスで充満した後、駆動装置２０の取付シリンダ２３が駆動し、サンプリングシリンダユニット１０のメス側連結器１２Ａ，１２Ｂを配管７Ａ，７Ｂに接続する。なお、制御ユニット８０が不図示のセンサーからの信号に基づいて、密閉空間６内がドライガスまたは不活性ガスで充満されたことを検出して、駆動装置２０を自動で駆動させる構成であってもよい。また、ユーザが密閉型ボックス５の外部に設けられた不図示のスイッチを操作することで駆動装置２０の取付シリンダ２３を駆動させる構成であってもよい。

取付ベース２２に取り付けられたサンプリングシリンダユニット１０は、取付シリンダ２３の駆動により、配管７Ａ，７Ｂに近づく方向に移動する。取付シリンダ２３は、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂの挿入部１３に、オス側連結器８Ａ，８Ｂが挿入され接続部１４によってロックされるまで取付ベース２２をスライド移動させる。メス側連結器１２Ａ，１２Ｂと、オス側連結器８Ａ，８Ｂとが連結されると、サンプリングシリンダユニット１０内にサンプリングの為の流体が流れる。

採取されたサンプルがサンプリングシリンダ１１内に収容されて、サンプリングが終了すると、取外ユニット２６によって、サンプリングシリンダユニット１０が、配管７Ａ，７Ｂから自動で離脱される。

（取外ユニット２６の構成）
取外ユニット２６は、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂを配管７Ａ，７Ｂから離脱させることによって、サンプリングシリンダユニット１０を取り外し可能とするための機構である。図３に示すように、取外ユニット２６は、取外ベース２７と、取外シリンダ２８と、を含んでいる。取外ベース２７は、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂの接続部１４のロック解除を行い、サンプリングシリンダユニット１０を所定の着脱位置に移動させる。取外ベース２７は、オス側連結器８Ａ，８Ｂおよびメス側連結器１２Ａ，１２Ｂの挿入部１３が挿入可能な大きさの孔を有する板状、または、ブロック状の部材である構成とすることができる。

取外シリンダ２８は、取外ベース２７に連結され、取外シリンダ２８のスライド方向に取外ベース２７をスライド移動させることができるように構成されている。取外シリンダ２８は、上述した取付シリンダ２３と同一方向にスライド移動可能に構成されている。取外シリンダ２８と、取付シリンダ２３とは、スライド範囲が互いに重なっている構成であっても良い。例えば、取外シリンダ２８と、取付シリンダ２３とは、取外シリンダ２８の下側に取付シリンダ２３が入り込むようにして、互いに重なった範囲をスライド移動できる構成としてもよい。

サンプリングシリンダ１１によるサンプリングが終了すると、駆動装置２０の取外シリンダ２８が駆動し、取外ベース２７を、サンプリングシリンダユニット１０に向かって近づいていく方向にスライド移動させる。なお、制御ユニット８０は、サンプリングシリンダ１１によるサンプリングの終了を検出して、駆動装置２０の取外シリンダ２８を自動で駆動させる構成であってもよい。また、ユーザが密閉型ボックス５の外部に設けられた不図示のスイッチを操作することで駆動装置２０の取外シリンダ２８を駆動させる構成であってもよい。

取外ベース２７は、取外シリンダ２８の駆動によって、メス側連結器１２Ａ，１２Ｂの接続部１４のスリーブに当接して、当該スリーブを挿入部１３から遠ざける方向に押し出す。これよって、接続部１４のロックが解除される。
取外ベース２７は、取外シリンダ２８の駆動によって、さらに、配管７Ａ，７Ｂとの接続が解除されたサンプリングシリンダユニット１０を、配管７Ａ，７Ｂから遠ざける方向に押して移動させる。これによって、サンプリングシリンダユニット１０が配管７Ａ，７Ｂから離脱される。

サンプリングシリンダユニット１０が配管７Ａ，７Ｂから離脱した後、密閉型ボックス５の密閉空間６内部が吸排気装置６０によって無害化される。例えば、制御ユニット８０は、取外シリンダ２８の移動距離から、サンプリングシリンダユニット１０の離脱が完了したことを検出して、吸排気装置６０によって密閉空間６内の排気および給気を行ってもよい。これにより、また、制御ユニット８０は、密閉空間６内の排気および給気とともに、排液を行ってもよい。これにより、サンプリングシリンダユニット１０をサンプリングのための配管７から連結解除したときに、連結器１２から微量のガスおよび液体が漏れたとしても、密閉空間６内を無害化することができる。

そして、密閉型ボックス５の密閉空間６内の排気および給気が行われ、内部が無害化された後、ユーザは密閉型ボックス５の蓋３を開けて、サンプリングシリンダユニット１０を安全に取り外すことができる。なお、密閉型ボックス５の蓋３には、密閉空間６内部が無害化されるまで開かないようにロックされる安全装置が備えられている構成であってもよい。

〔付記事項〕
本考案の構成によれば、取付ユニット２１によってサンプリングシリンダ１１をサンプリングのための配管７に自動で連結することができるとともに、取外ユニット２６よって、サンプリングシリンダ１１をサンプリングのための配管７から自動で連結解除させることができる。また、サンプリングシリンダ１１をサンプリングのための配管７から連結解除したときに、連結器１２から微量のガスおよび液体が漏れたとしても、密閉空間６内の排気および給気を行うことで、密閉空間６内を無害化することができる。よって、サンプリングシリンダ１１を密閉型ボックス５から取り外す際の作業性を向上することができるとともに、脱着作業の安全性を向上することができる。

本考案は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本考案の技術的範囲に含まれる。

５ 密閉型ボックス
６ 密閉空間
７、７Ａ，７Ｂ 配管
８、８Ａ，８Ｂ オス側連結器
１０ サンプリングシリンダユニット
１１ サンプリングシリンダ
１２、１２Ａ、１２Ｂ、 メス側連結器（連結器）
２０ 駆動装置
２１ 取付ユニット
２６ 取外ユニット
６０ 吸排気装置
１００ サンプリングシリンダ装置

Claims (3)

1. 流体サンプルを収容するサンプリングシリンダ、および、上記サンプリングシリンダをサンプリングのための配管に連結する連結器を備えたサンプリングシリンダユニットと、
   上記サンプリングシリンダユニットを収容する密閉空間を有し、上記密閉空間内の給気および排気を行う吸排気装置に接続された密閉型ボックスと、
   上記連結器を上記配管に自動で連結および連結解除させる駆動装置と、を備えている
   ことを特徴とするサンプリングシリンダ装置。
2. 上記駆動装置は、
   上記連結器を上記配管に自動で連結させる取付ユニットと、
   上記連結器を上記配管から自動で連結解除させる取外ユニットと、を備え、
   ている
   ことを特徴とする請求項１に記載のサンプリングシリンダ装置。
3. 上記連結器が連結解除された場合に、上記吸排気装置によって、上記密閉空間内の排気および給気を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のサンプリングシリンダ装置。

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