JP3899072B2 - Flow observation container - Google Patents
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Description
本発明は、観測用試料である溶液を容器内に注入し、これを流通させながら、流通試料に光を通過させてその流通状態を観測するためのフロー観測用容器に関する。 The present invention relates to a flow observation container for injecting a solution, which is an observation sample, into a container and allowing the light to pass through the circulation sample and observing the distribution state while circulating the solution.
流体が流れている様子や、二つの流体が混合する様子を観測することは、新しいプロセスを構築する際には極めて重要な要素である。 そして、これを観測するためには、流路を可視化することが必要不可欠である。(例えば特許文献1に記載されている微小内容観測容器参照) 然し乍、高温高圧条件の場合、強度的な問題から透明な流通管の製作は非常に困難とされた。
従来、発明者は、円筒のサファイア容器をくり抜いて流通管とし、その上下部分の密封を、歪を最小に抑えたTTSシール機構等で挟み込むことによって、高温高圧化での目視観測を可能とする流通観測容器を提供していた。 Conventionally, the inventor can make a visual observation at high temperature and high pressure by hollowing out a cylindrical sapphire container to form a distribution pipe and sandwiching the upper and lower portions thereof with a TTS seal mechanism or the like that minimizes distortion. A distribution observation vessel was provided.
更に、一般的な高温高圧流体の観測容器としては、図11 に示すように、本体の一部で構成される試料室A、窓支え部B、シールC、窓板D、窓用押さえ金具Eとで構成したものがある。Furthermore, as a general high-temperature high-pressure fluid observation container, as shown in FIG. 11 , a sample chamber A, a window support B, a seal C, a window plate D, and a window holding metal E that are constituted by a part of the main body. There is something that consists of.
前記円筒のサファイア容器をくり抜いて流通管とした流通観測容器の場合、このような流通観測容器であると、大型で高価な円筒型サファイア容器を使用する必要があった。 また、試料溶液の二液混合は直線方向からの混合のみで、汎用的なT字混合には使用できないというような利用上の制約が生じることを余儀なくされた。 In the case of a flow observation container formed by hollowing out the cylindrical sapphire container, a large and expensive cylindrical sapphire container needs to be used. In addition, the two-component mixing of the sample solution is only from the linear direction, and it is unavoidable that there is a limitation in use that cannot be used for general-purpose T-shaped mixing.
更に、図11に示す従来容器の場合は、試料室Aと窓Dとの間に空間aが出来るため、試料室Aの中に滞在している試料の観測は出来ても、管状の中を流れる試料の流通状態の正確なる観測は、当該空間aの存在に基づく例えば渦流発生等に基づき不可能とされた。
本発明は上記のような問題点を解決した新規のフロー観測用容器の提供を図ったものである。Furthermore, in the case of the conventional container shown in FIG. 11 , since a space a is formed between the sample chamber A and the window D, even though the sample staying in the sample chamber A can be observed, Accurate observation of the flow state of the flowing sample has been impossible based on the existence of the space a, for example, based on vortex generation.
The present invention is intended to provide a new flow observing vessel that solves the above problems.
本発明は、容器本体(1)に設けた試料導入管部側と試料排出管部側とを連通させるための側面開放の流通用溝(6)を備えた透明資材製流路形成盤(5)を、当該本体(1)に形成した試料流路部(M)内に填め込み、当該流路形成盤(5)の表裏両面に透明資材製板(7)を挟 着させることによって流通用溝(6)の開放面を気密に閉鎖すると共に、本体(1)に螺合し た覗き窓用押さえ金具(10)の螺合端部を、当該螺合端部と当該透明資材製板(7)の間に シール部材(8,9)を介在させて、当該透明資材製板(7)に対して圧接させることにより 、当該透明資材製板(7)を気密に保持固定し、更に、当該覗き窓用押さえ金具(10)の反対側面は採光可能とするように構成したことを特徴とするフロー観測用容器に係る。The present invention is a transparent material flow path forming board (5) provided with a flow groove (6) having an open side surface for communicating a sample introduction tube portion side and a sample discharge tube portion side provided in a container body (1). ) was seen write fitted to the main body (1) to form the sample flow path portion (M), distributed by the flow path forming plate (5) transparent material made plate on both sides of (7) is pinched The open surface of the groove (6) is hermetically closed, and the screwing end of the viewing-window holding metal fitting (10) screwed into the main body (1) is connected to the screwing end and the transparent material plate. The transparent material plate (7) is hermetically held and fixed by interposing a sealing member (8, 9) between (7) and press- contacting the transparent material plate (7). The flow observation container according to the present invention is characterized in that the opposite side surface of the holding member for the viewing window (10) is configured to allow daylighting.
そして、本発明は下記するような形態の観測用容器するような実施の態様を採るものである。
1.透明資材製流路形成盤5に形成する流通用溝を、直線状の流通用溝Pとすることにより、直線流路のセットアップ形式の観測用容器とする。
2.透明資材製流路形成盤5に形成する流通用溝を、直角なカギ状の流通用溝Qとすることにより、カーブ流路のセットアップ形式の観測用容器とする。
3.透明資材製流路形成盤5に形成する流通用溝を、T字状の流通用溝Rとすることにより、T字混合のセットアップ形式の観測用容器とする。
4.透明資材製流路形成盤5に形成する流通用溝を、Y字状の流通用溝Sとすることにより、Y字混合のセットアップ形式の観測用容器とする。
また本発明は、覗き窓用押さえ金具10を透明資材製流路形成盤5の表裏両面に対称的に形成するように構成するか、或いは、あるいは一方だけは採光用面としての役割にとどめるように構成して実施することが出来る。
更に本発明は、流路形成盤5と透明資材製板7とをサファイア製とするような実施の態様を採ることにより、高温高圧雰囲気中での使用に耐え得るようにすることが出来る。And this invention takes the aspect which makes the container for observation of the form as mentioned below.
1. By setting the flow channel formed in the transparent material flow
2. By setting the distribution groove formed in the transparent material flow
3. By setting the distribution groove formed in the transparent material flow
4). By setting the distribution groove formed in the transparent material flow
Further, in the present invention, it is configured so that the viewing-window holding
Furthermore, this invention can endure use in a high temperature / high pressure atmosphere by adopting an embodiment in which the flow
本発明は、流通用溝を備えた透明資材製流路形成盤5を本体1内に挟み込むように構成することにより、当該流通用溝の中を流れる流体試料の観測が可能とされる。 そして、本発明のこのような構成の採用は、当該流通用溝の形成形態を変えることにより、直線流路のセットアップ形式の容器、カーブ流路のセットアップ形式の容器、更には、T字混合のセットアップ形式の容器、Y字混合のセットアップ形式の容器等、様々な流路の観測を行うための容器の提供が果たされる。
そして、流路形成盤5と透明資材製板7とをサファイア製とすることにより、高温高圧条件での観測に耐え得るものとされる。
さらに、覗き窓用押さえ金具(10)の螺合端部と当該透明資材製板(7)の間にシール部 材(8,9)を介在させることによって、すなわち、シール部材(8,9)は流通用溝5内で はなくその外側に介在させることによつて、例えばこれを流通用溝5内に設けた場合に生 じる流通状態の阻害性、すなわち、流路形成盤5に設けた流通用溝5内を流れる試料の流 通状態の正確なる観測の阻害性(例えば図11に示すような従来に於いて生じた空所の存 在)を解消し、正確なる観測結果を得ることができる。 In the present invention, a transparent material flow
Then, the flow
Furthermore, by interposing the sealing member (8, 9) between the threaded end and the transparent material made plate peep window retainer member (10) (7), i.e., the sealing member (8, 9) inhibitory arising circulatory state when provided Yotsute, for example for
図1乃至図4は本発明に係るフロー観測用容器の一実施例を表したものである。 同図において、1は容器本体であって、当該本体1には、互いに対応する試料導入管部2と試料排出管部3とが設けられている。 2aは当該試料導入管部2を固定するためのジョイント金具、3aは当該試料排出管部3を固定するためのジョイント金具である。 1 to 4 show an embodiment of a flow observation container according to the present invention. In the figure,
上記した両管部2,3は、容器本体1の内部に形成した後述する流路形成盤5を収装するための試料流路部Mを隔てて、その導入管部側から排出管部側に流通できるような形態で連通させてある。
4は容器本体1の側面側から試料を導入できるようにするための第2試料導入管部、4aはこれを固定するためのジョイント金具である。
すなわち、図1乃至図4に示す実施例にあっては、「T字混合のセットアップ型」、すなわち、図8に示すように上方及び側方の二箇所に試料導入管を設け、これから流路部内に試料を流入させた後に排出管から排出するような流路を備えた型式の観測用容器を実施例として表してある。 然し乍、本発明はこのような型式に限定されるものではなく、後述するような図6、図7、図9に示すような実施形態も、本発明の技術範囲に包含するものである。Both the
Reference numeral 4 denotes a second sample introduction tube portion for allowing a sample to be introduced from the side surface side of the
That is, in the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 4, the “T-shaped mixing setup type”, that is, as shown in FIG. An example of a type of observation container having a flow path for discharging a sample from the discharge pipe after flowing the sample into the section is shown as an example. However, the present invention is not limited to such a type, and embodiments as shown in FIGS. 6, 7, and 9 described later are also included in the technical scope of the present invention.
5はサファイアやダイアモンド等のように高温高圧に強い透明資材で製した流路形成盤であって、上記した円形を呈する試料流路部M内にしっくりと嵌合させるためのものである。 すなわち、当該当該流路形成盤5には導入管部から排出管部側に流通できるような形態で流通用溝6を形成してある。 図示の実施例は前記したように「T字混合のセットアップ型」の実施例を表したため、当該流通用溝は、垂直溝部6aと水平溝部6bとを備えたものとしてあるが、これは本発明における絶対的要件ではない。
図2において、7,7は上記した流路形成盤5の表裏に挟着した透明資材製板であって、これの挟着に基づき、流路形成盤5に設けられている流通用溝6が気密通路とされるように構成してある。 なお、当該透明資材製板7,7は流路形成盤5と同様に、サファイアやダイアモンド等、高温高圧に強い材料とすることが好ましい。 すなわち、サファイア製とすることにより、高温高圧条件での観測に耐え得るものとされるからである。 In FIG. 2, 7 and 7 are transparent material plates sandwiched between the front and back surfaces of the flow
10は覗き窓用押さえ金具であって、その先端に設けたリング部10aをシール部材8,9を介して透明資材製板7に圧接させることによって、流路形成盤5に設けられている流通用溝6の側面開放面に対する密閉化が図られるように構成してある。 10bは覗き窓用押さえ金具10の先端開口部分に張設した石英等製の透視用透明板である。
図2に示す実施例にあっては、上記した覗き窓用押さえ金具10が形成された反対側の面は、採光用透明板11を取り付けることによって、流路形成盤5の反対側面に対する支持を図るように構成してある。
然し乍、これは採光目的に絞った構成であり、例えば下記する図5に示すように、当該採光用透明板11側にも覗き窓用押さえ金具を対称的に形成するように構成してもよい。
換言すれば、流路の透視観察が出来るように採光目的が達成されるものであれば、上記の何れの形態であっても可とする。 In the embodiment shown in FIG. 2, the opposite side surface on which the above-described viewing-window holding
However, this is a configuration focused on the purpose of daylighting. For example, as shown in FIG. 5 described below, it is also possible to form a sight glass holding fixture symmetrically on the daylighting transparent plate 11 side. Good.
In other words, any of the above forms is acceptable as long as the purpose of daylighting is achieved so that the channel can be seen through.
図5は本発明の基本形態を表した説明用略図である。 すなわち、本発明は、試料流路部内に填め込まれかつ溝を備えた透明資材製流路形成盤5の表裏両面を、透明資材製板7,7で重合挟持する共に、これの周縁寄りに所要のシール部材8,9を介在させた状態で、覗き窓用押さえ金具10を本体1に対して螺合嵌入させることによって、当該重合挟持状態にある流路形成盤5と透明資材製板7,7との気密状態での固定化を図るように構成してある。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the basic form of the present invention. That is, in the present invention, both the front and back surfaces of the transparent material
図6乃至図9は本発明による各種セットアップ形式の実施例を表した説明用略図(窓を正面とした図面)であって、下記のような形態をとるものである。
すなわち、図6は直線流路のセットアップ形式の実施例であって、この場合は試料導入管部から排出管部側に直線状に流れる流体を観測するように設定したものである。
図7はカーブ流路のセットアップ形式の実施例であって、この場合は試料導入管部から排出管部側にカーブ状に流れる流体を観測するように設定したものである。
図8はT字混合の流路のセットアップ形式の実施例であって、この場合は二つの試料導入管部と一つの排出管部をT字状に配設しこれに流れる混合部分の流体を観測するように設定したものである。
図9はY字混合の流路のセットアップ形式の実施例であって、この場合は二つの試料導入管部と一つの排出管部をY字状に配設しこれに流れる混合部分の流体を観測するように設定したものである。
図10は窓押さえ10を片面にのみ用いた場合の実施例である。 すなわち、本発明は、溝を備えた透明資材製流路形成盤5の表裏両面側を透明資材製板7,7で重合挟持する構成をもつものであり、その実施形態として、本図に示すように窓押さえを片側にのみ設ける場合と、図5に示すように両側に設ける場合が想定される。FIG. 6 to FIG. 9 are schematic diagrams for explanation (drawings with a window in front) showing embodiments of various setup types according to the present invention and take the following forms.
That is, FIG. 6 shows an example of a linear flow channel setup type, and in this case, it is set so as to observe a fluid flowing linearly from the sample introduction tube portion to the discharge tube portion side.
FIG. 7 shows an example of a setup type of a curved flow path, and in this case, the fluid flowing in a curved shape from the sample introduction pipe section to the discharge pipe section side is set to be observed.
FIG. 8 shows an example of a setup form of a T-shaped mixing flow path. In this case, two sample introduction pipe sections and one discharge pipe section are arranged in a T-shape, and the fluid in the mixing section flowing therethrough is supplied. It is set to observe.
FIG. 9 shows an example of a setup form of a Y-shaped mixing channel. In this case, two sample introduction pipe sections and one discharge pipe section are arranged in a Y shape, and the fluid in the mixing section flowing therethrough is supplied. It is set to observe.
FIG. 10 shows an embodiment in which the
上記した各実施例は、透明資材製流路形成盤5に設ける流通用溝の形態を下記のように設定することにより実施される。
すなわち、図6に示すような直線流路のセットアップ形式の場合は直線状の流通用溝Pとし、また、図7に示すようなカーブ流路のセットアップ形式の場合は直角なカギ状の流通用溝Qとし、また、図8に示すようなT字混合のセットアップ形式の場合はT字状の流通用溝Rとし、更に、図9に示すようなY字混合のセットアップ形式の場合はY字状の流通用溝Sとすることにより、夫々の実施が図られる。 なお、上記実施例中、混合形式のものはこれに応じた形態の試料導入管部を設けることが必要である。Each above-mentioned Example is implemented by setting the form of the groove | channel for distribution | circulation provided in the flow-
That is, in the case of the straight flow channel setup type as shown in FIG. 6, the linear flow groove P is used, and in the case of the curved flow channel setup type as shown in FIG. In the case of a T-shaped mixed setup type as shown in FIG. 8, the groove is used as a T-shaped distribution groove R, and in the case of a Y-shaped mixed setup type as shown in FIG. Each of the implementations is achieved by using the distribution channel S in the shape of a channel. In addition, in the said Example, it is necessary to provide the sample introduction pipe | tube part of the form according to this in the mixed form thing.
1 容器本体
2 試料導入管部
2a ジョイント金具
3 試料排出管部
3a ジョイント金具
4 第2試料導入管部
4a ジョイント金具
M 試料流路部
5 流路形成盤
6 流通用溝
6a 垂直溝部
6b 水平溝部1
2a Joint fitting 3 Sample discharge pipe
3a Joint fitting 4 Second sample introduction tube
4a Joint bracket
M
6a Vertical groove
6b Horizontal groove
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