JP7327590B2

JP7327590B2 - 原子吸光分光光度計

Info

Publication number: JP7327590B2
Application number: JP2022097484A
Authority: JP
Inventors: ひかる石原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2023-08-16
Anticipated expiration: 2039-07-02
Also published as: JP2022118121A

Description

本発明は、原子吸光分光光度計に関する。

従来、燃焼法により元素を検出する原子吸光分光光度計が知られている。例えば、特許文献１には、測定試料を霧化するネブライザと、燃料ガスと助燃ガスと測定試料とを混合した混合試料を調整するチャンバ部と、火炎を形成するバーナヘッドと、チャンバ部に接続されたドレイン排出部と、ドレイン排出部内に配置されたフロートセンサと、を備える原子吸光分光光度計が開示されている。ドレイン排出部は、液体を貯留するドレインタンクと、キャップと、チャンバ部とドレインタンクとを連結するドレインチューブと、を有している。フロートセンサは、ドレインタンク内の液面の高さを検出可能なセンサである。具体的に、フロートセンサは、ドレインタンク内の液体に浸る状態でキャップに固定された棒部材と、棒部材に沿って上下動することによって液面レベルを検出するフロート部材と、を有している。通常、ネブライザ、チャンバ部、バーナヘッド、ドレイン排出部及びフロートセンサは、筐体に収容されている。

特開２０１１－１４１２２５号公報

特許文献１に記載される原子吸光分光光度計におけるフロートセンサは、安全機構であるため、原子吸光分光光度計の使用時に、ユーザには、フロートセンサが正常に動作するか否かの検査が義務づけられている。この検査は、筐体に設けられた開閉カバーを開き、筐体内に位置するドレインタンクからキャップを取り外し、このキャップを棒部材とともにドレインタンクから上方に持ち上げることにより行われる。

キャップ及び棒部材がドレインタンクから持ち上げられ、フロート部材が棒部材の下端部に位置することにより、フロート部材が下端部に位置することを示す信号が出力される。その後、キャップ及び棒部材がドレインタンクに装着され、フロート部材が棒部材に沿って液面まで上昇することにより、その液面レベルに応じた信号が出力される。これらの信号を確認することにより、フロートセンサの検査が行われる。

以上のように、フロートセンサの検査には、複数の操作が必要となり、また、その操作をコンピューターの操作と同時にすることが求められる場合がある。

本発明の目的は、フロートセンサの検査を容易に行うことが可能な原子吸光分光光度計を提供することである。

この発明の第１の態様は、火炎を形成する燃焼ヘッドと、前記燃焼ヘッドに接続された気化液化霧化混合室と、液体を貯蔵する液体貯蔵タンクと、前記気化液化霧化混合室と前記液体貯蔵タンクとを連結する連結パイプと、を備え、前記液体貯蔵タンクは、前記液体を収容可能で上向きに開口するタンク及び前記タンクの開口を閉塞するキャップを有する容器と、前記液体に浸る状態で前記キャップに固定された棒部材及び前記液体の液面上に漂うフロート部材を含み、前記フロート部材が前記液体の液面レベルの変化に応じて前記棒部材に沿って上下に摺動することにより、前記液面レベルを検出するフロートセンサと、前記フロート部材が前記液体の液面に浮いた中立位置から、前記フロート部材が前記液体の液面下に位置するように前記フロート部材が押下された押下位置に向けて、前記フロート部材を押下することが可能な押下部材と、を有し、前記容器には、前記押下部材を挿通させるための挿通孔が設けられており、前記押下部材は、前記液体から前記フロート部材に作用する浮力よりも小さな重力を有し、かつ、前記挿通孔に挿通された状態で前記フロート部材に支持されている、原子吸光分光光度計に関する。

本発明の原子吸光分光光度計は、容器の挿通孔に挿通された状態でフロート部材に支持された押下部材を有しているため、この押圧部材によってフロート部材を中立位置から押下位置に押下することが可能となる。よって、タンクからキャップ及び棒部材を取り外すことなくフロートセンサの検査を行うことが可能となる。さらに、押下部材は、液体からフロート部材に作用する浮力よりも小さな重力を有しているため、フロート部材が中立位置に位置するように押下部材を容器に保持するためのバネ等の部材も不要となる。

本発明の一実施形態の原子吸光分光光度計の構成を概略的に示す図である。図１に示される原子吸光分光光度計の液体貯蔵タンクの斜視図である。原子吸光分光光度計の外観を概略的に示す図である。

この発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、本発明の一実施形態の原子吸光分光光度計の構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示される原子吸光分光光度計の液体貯蔵タンクの斜視図である。図３は、原子吸光分光光度計の外観を概略的に示す図である。

本実施形態の原子吸光分光光度計１は、燃焼ヘッド１００と、気化液化霧化混合室２００と、液体貯蔵タンク３００と、連結パイプ４００と、筐体５００と、を備えている。

燃焼ヘッド１００は、火炎１０１を形成する。気化液化霧化混合室２００は、燃焼ヘッド１００の下部に接続されている。連結パイプ４００は、気化液化霧化混合室２００と液体貯蔵タンク３００とを連結している。より詳細には、連結パイプ４００は、気化液化霧化混合室２００の下端部と液体貯蔵タンク３００の下部とを連結している。

液体貯蔵タンク３００は、液体を貯蔵する。液体貯蔵タンク３００は、気化液化霧化混合室２００において霧化できなかった試料を気化液化霧化混合室２００から排出したり、いわゆる逆火（火炎１０１が気化液化霧化混合室２００内で爆発すること）の発生を抑制したりする目的で設置される。液体貯蔵タンク３００は、容器３１０と、フロートセンサ３２０と、押下部材３３０と、を有している。

容器３１０は、タンク３１２と、キャップ３１４と、を有している。

タンク３１２は、液体Ｌを収容可能であり、上向きに開口している。このタンク３１２の下部に連結パイプ４００の一端が接続されている。液体Ｌは、例えば、水である。ただし、液体Ｌは、水の他に、比重が大きく変化しない程度に不純物を含んでもよい。

キャップ３１４は、タンク３１２の開口を閉塞している。キャップ３１４は、タンク３１２に対して着脱可能である。キャップ３１４には、押下部材３３０を挿通するための挿通孔３１４ｈが設けられている。

フロートセンサ３２０は、タンク３１２内に収容された液体Ｌの液面を検出可能である。フロートセンサ３２０は、棒部材３２２と、フロート部材３２４と、を有している。

図１に示されるように、棒部材３２２は、タンク３１２内の液体Ｌに浸る状態でキャップ３１４に固定されている。

フロート部材３２４は、液体Ｌの液面上に漂う部材である。フロート部材３２４は、棒部材３２２に沿って上下に変位することが可能である。具体的に、フロート部材３２４は、液体Ｌの液面に浮いた中立位置（図１において実線で示された位置）と、棒部材３２２の下端部に当接する位置、すなわち、液体Ｌの液面下に位置する押下位置（図１において二点鎖線で示された位置）と、の間で棒部材３２２に沿って変位可能である。フロートセンサ３２０は、フロート部材３２４の棒部材３２２に対する位置に応じた信号を出力する。

押下部材３３０は、中立位置から押下位置に向けてフロート部材３２４を押下することが可能な部材である。押下部材３３０は、フロート部材３２４が液体Ｌから受ける浮力よりも小さな重量を有している。押下部材３３０は、キャップ３１４の挿通孔３１４ｈに挿通された状態でフロート部材３２４に支持されている。押下部材３３０は、棒部材３２２に対してフロート部材３２４が中立位置から押下位置に向けて移動する向き（図１における下向き）と同じ向きにフロート部材３２４を押下することが可能となるようにフロート部材３２４に支持されている。押下部材３３０がフロート部材３２４に支持された状態（フロート部材３２４上に載置された状態）において、押下部材３３０の一部は、キャップ３１４の外側に位置している。

押下部材３３０は、耐薬性を有し、かつ、前記浮力で支持される程度の小さな比重の材料からなる。このような材料として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、熱可塑性スチレン系エラストマー（ＴＥＳ）等が挙げられる。

押下部材３３０は、棒状部３３２と、抜け止め部３３４と、を有している。

棒状部３３２は、直線状に延びる形状を有している。棒状部３３２は、例えば円柱状に形成される。棒状部３３２は、キャップ３１４の外側に位置する被操作部３３２ａと、フロート部材３２４を押下する押下部３３２ｂと、を有している。押下部３３２ｂは、棒状部３３２に下端部で構成されている。

抜け止め部３３４は、棒状部３３２が中立位置に位置するフロート部材３２４に支持された状態で棒状部３３２のうち容器３１０内に位置する部位に接続されている。抜け止め部３３４は、挿通孔３１４ｈよりも大きな外形を有している。本実施形態では、抜け止め部３３４は、棒状部３３２の下端部、すなわち、押下部３３２ｂに接続されている。

筐体５００は、燃焼ヘッド１００、気化液化霧化混合室２００、液体貯蔵タンク３００及び連結パイプ４００を収容している。図３に示されるように、筐体５００には、当該筐体５００外からの押下部材３３０の操作を可能とする窓孔５００ｈが設けられている。前記押下部材３３０の操作は、フロート部材３２４が中立位置から押下位置に向けて移動するように押下部材３３０を検査者が押下する操作を意味する。

以上に説明したように、本実施形態の原子吸光分光光度計１は、容器３１０の挿通孔３１４ｈに挿通された状態でフロート部材３２４に支持された押下部材３３０を有しているため、この押下部材３３０によってフロート部材３２４を中立位置から押下位置に押下することが可能となる。よって、検査者は、タンク３１２からキャップ３１４及び棒部材３２２を取り外すことなくフロートセンサ３２０の検査を行うことが可能となる。さらに、押下部材３３０は、液体Ｌからフロート部材３２４に作用する浮力よりも小さな重力を有しているため、フロート部材３２４が中立位置に位置するように押下部材３３０を容器３１０に保持するためのバネ等の部材も不要となる。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、押下部材３３０は、タンク３１２の側壁のうち液体Ｌの液面よりも上方に位置する部位を挿通されていてもよい。この場合において、押下部材３３０は、側壁を支点として揺動するように構成されてもよいし、上記実施形態のようにフロート部材３２４の移動方向と平行な方向に移動するように構成されてもよい。

抜け止め部３３４は、中立位置に位置するフロート部材３２４に棒状部３３２が支持された状態で当該棒状部３３２のうち容器３１０内に位置する部位であれば、棒状部３３２の下端部以外の部位に接続されてもよい。

［態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）
一態様に係る前記原子吸光分光光度計は、火炎を形成する燃焼ヘッドと、前記燃焼ヘッドに接続された気化液化霧化混合室と、液体を貯蔵する液体貯蔵タンクと、前記気化液化霧化混合室と前記液体貯蔵タンクとを連結する連結パイプと、を備え、前記液体貯蔵タンクは、前記液体を収容可能で上向きに開口するタンク及び前記タンクの開口を閉塞するキャップを有する容器と、前記液体に浸る状態で前記キャップに固定された棒部材及び前記液体の液面上に漂うフロート部材を含み、前記フロート部材が前記液体の液面レベルの変化に応じて前記棒部材に沿って上下に摺動することにより、前記液面レベルを検出するフロートセンサと、前記フロート部材が前記液体の液面に浮いた中立位置から、前記フロート部材が前記液体の液面下に位置するように前記フロート部材が押下された押下位置に向けて、前記フロート部材を押下することが可能な押下部材と、を有し、前記容器には、前記押下部材を挿通させるための挿通孔が設けられており、前記押下部材は、前記液体から前記フロート部材に作用する浮力よりも小さな重力を有し、かつ、前記挿通孔に挿通された状態で前記フロート部材に支持されている。

この原子吸光分光光度計は、容器の挿通孔に挿通された状態でフロート部材に支持された押下部材を有しているため、この押圧部材によってフロート部材を中立位置から押下位置に押下することが可能となる。よって、タンクからキャップ及び棒部材を取り外すことなくフロートセンサの検査を行うことが可能となる。さらに、押下部材は、液体からフロート部材に作用する浮力よりも小さな重力を有しているため、フロート部材が中立位置に位置するように押下部材を容器に保持するためのバネ等の部材も不要となる。

（第２項）
第１項に記載の原子吸光分光光度計において、前記押下部材は、耐薬性を有する材料からなることが好ましい。

第２項に記載の原子吸光分光光度計によれば、押下部材の腐食が抑制される。

（第３項）
第１項又は第２項に記載の原子吸光分光光度計において、前記挿通孔は、前記キャップに設けられており、前記押下部材は、前記棒部材に対して前記フロート部材が前記中立位置から前記押下位置に向けて移動する向きと同じ向きに前記フロート部材を押下することが可能となるように前記フロート部材に支持されていることが好ましい。

第３項に記載の原子吸光分光光度計によれば、棒部材に沿ってフロート部材が中立位置から押下位置に移動する向きと同じ向きに押下部材を押下することが可能であるため、押下部材の操作性が向上する。

（第４項）
第１項から第３項のいずれかに記載の原子吸光分光光度計において、前記押下部材は、前記キャップの外側に位置する被操作部及び前記フロート部材を押下する押下部を有する棒状部と、前記棒状部のうち前記容器内に位置する部位に接続されており前記挿通孔よりも大きな外形を有する抜け止め部と、を有することが好ましい。

第４項に記載の原子吸光分光光度計によれば、容器からの押下部材の離脱が抑制される。

（第５項）
第１項から第４項のいずれかに記載の原子吸光分光光度計において、前記燃焼ヘッド、前記気化液化霧化混合室、前記液体貯蔵タンク及び前記連結パイプを収容する筐体をさらに備え、前記筐体には、当該筐体外からの前記押下部材の操作を可能とする窓孔が設けられていることが好ましい。

第５項に記載の原子吸光分光光度計によれば、筐体外から液体貯蔵タンクにアクセスするための開閉カバーを設けること無く、筐体外から押下部材の操作によって液面レベルモニタリング装置の検査を行うことが可能となる。

１原子吸光分光光度計、１００燃焼ヘッド、１０１火炎、２００気化液化霧化混合室、３００液体貯蔵タンク、３１０容器、３１２タンク、３１４キャップ、３１４ｈ挿通孔、３２０フロートセンサ、３２２棒部材、３２４フロート部材、３３０押下部材、３３２棒状部、３３２ａ被操作部、３３２ｂ押下部、３３４抜け止め部、４００連結パイプ、５００筐体、５００ｈ窓孔、Ｌ液体。

Claims

火炎を形成する燃焼ヘッドと、
前記燃焼ヘッドに接続された気化液化霧化混合室と、
液体を貯蔵する液体貯蔵タンクと、
前記気化液化霧化混合室と前記液体貯蔵タンクとを連結する連結パイプと、
前記燃焼ヘッド、前記気化液化霧化混合室、前記液体貯蔵タンク及び前記連結パイプを収容する筐体と、を備え、
前記液体貯蔵タンクは、
前記液体を収容可能で上向きに開口するタンク及び前記タンクの開口を閉塞するキャップを有する容器と、
前記液体に浸る状態で前記キャップに固定された棒部材及び前記液体の液面上に漂うフロート部材を含み、前記フロート部材が前記液体の液面レベルの変化に応じて前記棒部材に沿って上下に摺動することにより、前記液面レベルを検出するフロートセンサと、
前記フロート部材が前記液体の液面に浮いた中立位置から、前記フロート部材が前記液体の液面下に位置するように前記フロート部材が押下された押下位置に向けて、前記フロート部材を押下することが可能な押下部材と、を有し、
前記容器には、前記押下部材を挿通させるための挿通孔が設けられており、
前記押下部材は、前記液体から前記フロート部材に作用する浮力よりも小さな重力を有し、かつ、前記挿通孔に挿通された状態で前記フロート部材に支持されており、
前記筐体には、当該筐体外からの前記押下部材の操作を可能とする窓孔が設けられている、原子吸光分光光度計。
前記押下部材は、耐薬性を有する材料からなる、請求項１に記載の原子吸光分光光度計。
前記挿通孔は、前記キャップに設けられており、
前記押下部材は、前記棒部材に対して前記フロート部材が前記中立位置から前記押下位置に向けて移動する向きと同じ向きに前記フロート部材を押下することが可能となるように前記フロート部材に支持されている、請求項１又は２に記載の原子吸光分光光度計。
前記押下部材は、
前記キャップの外側に位置する被操作部及び前記フロート部材を押下する押下部を有する棒状部と、
前記棒状部のうち前記容器内に位置する部位に接続されており前記挿通孔よりも大きな外形を有する抜け止め部と、を有する、請求項１から３のいずれかに記載の原子吸光分光光度計。