JPH052055U - 吸光度式分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡単な構造でセル窓の清掃のメンテナンス回
数を削減する。 【構成】 光源（2 ）からの光束を前後に窓を配置した
測定セル10内の被測定液Ｓに照射し、前記測定セル10を
透過した光を受光して前記被測定液Ｓの分析を行う吸光
度式分析計において、前記測定セル10内に、セル壁から
の高さがセル内を通過する前記光束の径の範囲外とさ
れ、噴射口が前記窓の夫々に向いて配置され、その噴射
口の夫々から前記前後の窓に向けて前記被測定液Ｓが噴
射可能なノズルＮを設置し、各窓に対して同量の前記被
測定液Ｓがほぼ同一条件で当てることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、吸光度式分析計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の技術としては、図５の広範囲の測定が可能な従来の濁色度計の 構成を示す図に示すように、長さＬのセルの前後に窓（以下「セル窓」という） 1a，1bを配置して内部に流入口1cから被測定液（以下「試料水」という）Ｓを流 入して排出口1dからこの試料水を排出させるという構成の液体分析用セル（測定 セル）1 を用い、この測定セル1 の前方の光源2 からの光をレンズＪを介して照 射し、測定セル内部の試料水／セル窓1bを通過した光を検出要素4 で検出したう えで例えば電気信号に変換され、その信号を測定回路5 で演算することで前記試 料水Ｓの濁度／色度を測定する装置が知られている（例えば、実開平２−２７５ ５４号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の技術にあっては、以下のような問題があった。 （イ）このような従来の技術にあっては、一般的にどのようにして前後のセル窓 の清掃をするかというと、例えば、本願出願人が先に特願平２−１０５７４７号 （先行技術）において述べているように、セル窓の汚れ度合を検出して、ある一 定の汚れ度となったときにセル内の試料水を抜き、セル窓を取外して清掃する方 法によって行っている。従って、かなり手間隙が掛かる。

【０００４】 （ロ）各セル窓の汚れ方を見てみると、図５のように、流入口1cと排出口1dをほ ぼ中央付近に配置した場合は液の流れは理想的には左右均等に渦を巻くような形 となると考えられるが、実際にはセルの長さ等との関係からこれは一義的には決 められず、又場合によっては液そのものの流れは流入口1c→排出口1dとなってか えって前後のセル窓周辺には澱んだ試料水が比較的長く滞留してしまうことも考 えられる等、各セル窓の汚れ方については不均一な状態が生じる。

【０００５】 仮に、このようなことを避けるために図の破線ような位置に流入口1cと排出口 1dを配置して試料水の流通性をよくすることを行った場合はどうかというと、破 線ε1 ，ε2 に示すように、各窓のコ―ナ部分には大小異なる渦や溜りが生じる 結果となり、この場合も各セル窓の汚れ方に不均一が生じる結果となる。

【０００６】 前記先行技術においては、測定セルと、これに平行にこの測定セルとはセル長 が異なる比較セル（参照セル）とを配置して、測定セル排出口と比較セル流入口 とを連通管で結び、測定セルと比較セルとに同一試料水を流し、測定セルと比較 セルとの間の関係から例えば前記窓の汚れ具合を検出（言替えれば、このような 構造としたのはセル窓汚れ補償の基本条件である両セルのセル窓が同様に汚れる ことを満たすべく設計されている）するが、特にこのような構成の場合、経験的 にも比較セルのセル窓がより汚れる傾向にあり、この結果、比較セルを設けた意 味すら失わせる可能性が高いために、当該セル窓の清掃は頻繁に行わなければな らないという問題も発生する。

【０００７】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、簡単な構造でセル窓の清掃のメンテナンス回数を削 減するようにした吸光度式分析計を提供するものである。

【０００８】 本考案の目的とするところの１つは、簡単な構造で各セル窓の汚れ方を等しく して窓汚れ補償演算を汚れが進んでからも有効に動作せされことによりセル窓の 清掃のメンテナンス回数を削減するようにした吸光度式分析計を提供するもので ある。

【０００９】 本考案の目的とするところの他の１つは、簡単な構造でセル窓を洗浄液ジット によって洗浄を行うことができるようにして、セル窓の取外し等による清掃の回 数を少なくするようにしてセル窓の清掃に係わるメンテナンス回数を削減するよ うにした吸光度式分析計を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、光源（2 ）からの光束を前後に窓を配 置した測定セル内の被測定液に照射し、前記測定セルを透過した光を受光して前 記被測定液の分析を行う吸光度式分析計において、 （イ）前記測定セル（10）内に、セル壁からの高さがセル内を通過する前記光束 の径の範囲外とされ、噴射口が前記窓の夫々に向いて配置され、その噴射口の夫 々から前記前後の窓に向けて前記被測定液が噴射可能なノズル（Ｎ）を設置し、 各窓に対して同量の前記被測定液がほぼ同一条件で当てることができることを特 徴とするものであり、又、 （ロ）前記測定セル内に、セル壁からの高さがセル内を通過する前記光束の径の 範囲外とされ、噴射口が前記窓の夫々に向いて配置され、その噴射口の夫々から 前記前後の窓に向けて前記被測定液が噴射可能に設置されたノズル（Ｎ）と、該 ノズルに接続され、夫々に弁（Ｄea，Ｄeb，Ｄec）が設けられた洗浄水供給ライ ン（Ａ），試料水供給ライン（Ｂ）及び排出ライン（Ｃ）と、前記各弁を制御す るコントロ―ルユニット6 とを配置した構造とし、所定の測定時間の経過に基づ いて前記コントロ―ルユニットで前記各弁を制御し、洗浄時に一旦前記測定セル 内の液を排出した後に前記洗浄水供給ラインからの洗浄液を前記ノズルから噴射 して前記窓を洗浄することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

各セル内部に、前後のセル窓に向かって試料水が出るような一対のノズルを設 ける。そして、このノズルを通して一旦セル窓に当てるようにして導入すべき試 料水をセル内部に導入する。このようにすれば各セル窓に対しては常に同じ量の 試料水がほぼ同一の条件で当たることとなるから、当該セル窓ともほぼ均等に汚 れることとなる。

【００１２】 セル窓等を洗浄液（例えばこのような装置において水道水を試料水としたとき 、この洗浄液を同じ水道水として後述するようにその圧のみを変えるようにして もよい。しかし本装置は必ずしもこの水道水を試料水に限定されるものではなく 、この場合の洗浄液はそれに見合ったものが用いられることとなる。以下の説明 にあってはこのような場合を前提するのではないものとして「洗浄水」として説 明をする）ジェットで洗浄を行う場合、ノズルの回り及びセル窓部分が試料水に 満たされている状態でこれを行ってもノズルからの噴射圧が弱められ、セル窓洗 浄効果が減ってしまうこととなる。

【００１３】 そこで本考案においては、洗浄を行うときの基準は、一旦それまである試料水 を排水をした後に、高圧にて洗浄水ジェット噴射をして本来は前記した清掃すべ きセル窓を洗浄し（この洗浄作業を行っている間は一時的にセル内に洗浄水が溜 っていくこととなる）、一定時間後に溜った洗浄水を一気に排水し、その後に再 び洗浄水ジット噴射をしてセル窓を洗浄する、という洗浄操作過程を数回行う。 要するに、大気中にセル窓（被洗浄面）がある状態としたうえで、このセル窓面 を水ジット洗浄することの繰返操作で、洗浄効果を高める。

【００１４】 そのために、セル内で清掃すべき両セル窓面内側に向けて一対のノズルを設け 、又、少なくとも高圧洗浄水導入用の電磁弁，試料水導入用の電磁弁及びセル内 の液を排出（排水）する電磁弁を設け、これ等電磁弁については別に設けたコン トロ―ルユニットを用いて前記するような一定のシ―ケンスで制御するようにし て、洗浄の際に、セル内の排水→大気中の状態でのセル窓に向かっての高圧洗浄 水の噴射→セル内の排水→，という一定の洗浄作用を繰返すことによって、セル 窓を効果的に洗浄する洗浄装置の構造とする。

【００１５】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。 尚、以下の図面において、図５と重複する部分は同一番号を付してその説明は 省略する。 図１は本考案の吸光度式分析計の具体的な実施例を示す図である。 図２及び図３は図１の説明に供する図である。 図４は本考案のその他の実施例を示す図である。

【００１６】 図１乃至図３において、Ｂは絞り、40は集光レンズ40ａとこの集光レンズで集 光された光（透過光）を検出する検出器40ｂから成る検出要素である。10は測定 セルであり、前後にセル窓10ａ，10ｂを配置し、セル内部に、セル窓10ａ，10ｂ に向かって試料水Ｓが出る（つまり噴射口がセル窓に向いている）ような一対の ノズルＮ（個々には＃１ノズルＮ1 ，＃２ノズルＮ2 と表示する）を具備する流 入口10ｃを設けた構成となっている。これにより、＃１ノズルＮ1 ，＃２ノズル Ｎ2 を通して一旦セル窓10ａ，10ｂに当てるようにして導入すべき試料水がセル 内部に導入されることとなり、各セル窓に対して、常に同量の試料水がほぼ同一 条件で当てることができ、結果としてはセル窓10ａ，10ｂはともほぼ均等に汚れ ることとなる。

【００１７】 従って、この部分においては、測定セル10の前方の光源2 からの光は、レンズ Ｊで平行光とされ、絞りＢにより一定口径の光束となってこの絞り径で決められ た径でセル窓10ａ→試料水→セル窓10ｂを通過する。この測定セル10を通過した 光は、集光レンズ20により再び集光された上でその焦点距離の位置に配置された 検出器40ｂで検出されることとなる。検出器40ｂで検出された信号は測定回路5 に導かれ、試料水Ｓの濁度／色度が測定されることとなる。尚、前記＃１ノズル Ｎ1 及び＃２ノズルＮ2 のセル壁からの高さδであるが、これは、セル内を通過 する光束径ＤR の外の範囲にあれば後は設計的に任意に決めてよい。

【００１８】 Ｄeaは洗浄水供給ライン（高圧水）Ａに設けられた電磁弁、Ｄebは試料水供給 ラインＢに設けられた電磁弁、Ｄecは排出ライン（この場合の排出ラインとは洗 浄時における測定セル内部に溜った洗浄水を排出する場合のラインを意味するも のであり、通常の排出口10ｄから排出されるものとはその意味を異にする）Ｃに 設けられた電磁弁、6 は電磁弁Ｄeaに制御信号Ｃcaを，電磁弁Ｄebに制御信号Ｃ cbを，電磁弁Ｄecに制御信号Ｃccを夫々出力してこれ等各弁を制御するコントロ ―ルユニットである。

【００１９】 これによれば、例えば試料水Ｓは電磁弁Ｄebを通り＃１ノズルＮ1 ，＃２ノズ ルＮ2 を通して一旦セル窓10ａ，10ｂに当てるようにしてセル内部に導入される 。測定セルを通過した試料水は排出口10ｄから排出される。これにより前記した ような測定が開始される。

【００２０】 この測定は、図２に示すように、時刻ｔ00の測定開始から一定の測定時間Ｔの 経過に伴って透過光の強さＦはセル窓の汚れに従って低下してくる。従って、例 えば測定限界τに至るまでのその前に洗浄すべく（勿論この洗浄をどの程度にと るかはシ―ケンス等のくみかたとも関係する設計事項であって特にこの時点でな ければいけないというものではない）、時刻ｔ10においてその洗浄を行う。

【００２１】 洗浄時においては、例えば図２の時刻ｔ10〜ｔ11の間において最初の洗浄作業 を行う。

【００２２】 （イ）まず、コントロ―ルユニット6 からの洗浄のシ―ケンスに合わせた制御信 号Ｃcbによって電磁弁Ｄebを閉じて試料水Ｓを止めた状態とし、次に制御信号Ｃ ccによって電磁弁Ｄecを開けてセル内の試料水Ｓをノズルを介して一気に排出液 ラインＣから排出する。

【００２３】 （ロ）次に制御信号Ｃcaによって短時間電磁弁Ｄeaをオン制御して（このとき電 磁弁Ｄeb及びＤecはオフ制御される）、洗浄のための洗浄水Ｈが供給ラインＡを 通して＃１ノズルＮ1 ，＃２ノズルＮ2 から高圧でセル窓10ａ，10ｂにその洗浄 水が噴きつけられる。これによりセル窓の汚れを落す。

【００２４】 （ハ）この洗浄作業は短時間行われた後に制御信号Ｃcaによって電磁弁Ｄeaをオ フとして、代りに制御信号Ｃccによって電磁弁Ｄecをオンとして、一旦洗浄作業 を中断してセル内部の洗浄水をノズルを介して一気に排出液ラインＣから排出す る。

【００２５】 （ニ）この１回の洗浄工程で、図３の排水／噴射の繰返回数に対する回復透過光 （汚れの落ち方）の特性図｛縦軸を洗浄前の透過光の強さを起点とした回復透過 光Ｐとし、横軸に洗浄回数（噴射回数）とした時の特性図｝に示すように、例え ば、１回目の噴射終了時の時刻ｔ101 で、回復透過光はＰ1 まで回復する。

【００２６】 （ホ）従ってこのような排水→噴射の工程（前記（イ）〜（ロ））を数回行うこ とで、一定の回復透過光を得ることが可能となる。つまり、汚れの落ち方はこの ような洗浄回数を重ねる毎に少なくなる（図３でいえば回復透過光が増す）ので 、その噴射の効果のある範囲内でシ―ケンスによる噴射繰返し数を決めればよい 。そしてこの洗浄作業の終了時間を時刻ｔ11とすると、この時刻ｔ11で図２に示 すようなある一定の透過光の強さまで回復されることとなる。

【００２７】 尚、図２の透過光の強さが測定限界τまで来てこのような洗浄手段では最早そ の回復が望めないと判断されるときにおいては、従来の技術の説明のように、セ ル窓を取外して通常の掃除をすることとなるが、少なくともこのような時に至る までのメンテナンス回数の削減及び測定結果に対する影響の面では大幅な改善が 行い得る。

【００２８】 本考案は以上説明したものに限定されない。例えば前記した先行技術にも用い ることができる。この場合は図４のようになる。

【００２９】 図４において、Ｂａは絞り、400 は一対の凹面鏡 400ａ1 ，400a2 と、この凹 面鏡で集光された光（透過光）を検出する検出器40ｂとから成る検出要素である 。70は比較セルであり、前後にセル窓70ａ，70ｂを配置し、セル内部に、セル窓 70ａ，70ｂに向かって測定セルから図示しない連通管を通して供給される試料水 Ｓが出る（つまり噴射口がセル窓に向いている）ようなノズルＮ3 を具備するセ ル長が測定セルのセル長とは異なる（図示するように一般的には短く形成される ）形状で構成されている。これにより、ノズルＮ3 を通して一旦セル窓70ａ，70 ｂに当てるようにして導入すべき試料水がセル内部に導入される。この場合ノズ ルＮ3 が図示するような形状を１つ設置したのは前記したようにセル長が短いた めにセル窓間が短いからこれ等セル窓への噴射はこの１つで充分であるという設 計上の理由による以外の何ものでもない。

【００３０】 この図４におい、レンズＪ1 ，Ｊ2 ，平面鏡Ｊ3 ，絞りＢ，Ｂａ，凹面鏡400a 1,400a2 及びチョッパｆe 等を設けたのは、測定セル10と比較セル70とを受けた 関係によるのであって、本願の洗浄に係わる技術とは本質的に異なるので以下説 明は省略する。

【００３１】 このような構成とすることで、高圧の洗浄水の噴射は、始め測定セルで行なわ れ、この測定セルが満タンになってから比較セル70において測定セルからの洗浄 液が図示しない連通管を通してノズルＮ3 からの高圧噴射洗浄がセル窓70ａ，70 ｂについて行われることとなる。

【００３２】 尚、この比較セル70はセルの内容積が小さいため、高圧液噴射が始まってから 短時間でセル内は満タン（この時点で高圧液噴射が弱まり洗浄効果が減る）にな るので図１の時と比べても全体の洗浄時間に大差はない。

【００３３】 ところで、図１，２において、ノズルの夫々がセルの壁面から突出しているの で、排水時はこのノズルから行う関係上突出部分（δ）についてはセル内に洗浄 水が残ることとなる。しかしこれは測定に際して試料水を流入し始めた最初に若 干混入するがある一定時間後には試料水と共に排出されてしまうので特別問題と はならないが、仮にこのようなことを避けることを配慮するならば、図示しない が、セル側面に排水の為の配管とこれ用の電磁弁（この電磁弁もやはりコントロ ―ルユニット6 で制御させる）等を設けるようにすれば、この残液の心配のみな らず、洗浄過程での排水速度も上がることとなるが、これ等は全て設計事項とし て対処すればよい。

【００３４】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように、セル窓に向けられたノズルを配置し、さらに は試料水／高圧水の導入用電磁弁・セル内液の排出用電磁弁及びこれ等の電磁弁 を制御するコントロ―ルユニットを用いた構成とされているので、次に記載する ような効果を奏する。 （イ）セル窓の汚れが以上説明したようなノズルを配置することで均一な汚れ状 態となるのでゼロ点のドリフト等の悪影響が無くなる。 （ロ）洗浄の際にセル内を排水して気中の状態にしてセル窓に向かって高圧水の 噴射した後に排水をし、更には、この洗浄操作を繰返すことにより、効果的にセ ル窓を洗浄することができる。 （ロ）セル窓をはずして清掃する間隔が長くできるので、実用的には、メンテナ ンスフリ―となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の吸光度式分析計の具体的な実施例を示
す図である。

【図２】図１の説明に供する図である。

【図３】図１の説明に供する図である。

【図４】本考案のその他の実施例を示す図である。

【図５】広範囲の測定が可能な従来の濁色度計の構成を
示す図である。

【符号の説明】

Ｓ 被測定液（試料水） 1 ，10 液体分析用セル（測定セル） 2 光源 4 ，40 400 検出要素 5 測定回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源（2 ）からの光束を前後に窓を配置
   した測定セル内の被測定液に照射し、前記測定セルを透
   過した光を受光して前記被測定液の分析を行う吸光度式
   分析計において、前記測定セル（10）内に、セル壁から
   の高さがセル内を通過する前記光束の径の範囲外とさ
   れ、噴射口が前記窓の夫々に向いて配置され、その噴射
   口の夫々から前記前後の窓に向けて前記被測定液が噴射
   可能なノズル（Ｎ）を設置し、各窓に対して同量の前記
   被測定液がほぼ同一条件で当てることができることを特
   徴とする吸光度式分析計。
2. 【請求項２】 光源からの光束を前後に窓を配置した測
   定セル内の被測定液に照射し、前記測定セルを透過した
   光を受光して前記被測定液の分析を行う吸光度式分析計
   において、前記測定セル内に、セル壁からの高さがセル
   内を通過する前記光束の径の範囲外とされ、噴射口が前
   記窓の夫々に向いて配置され、その噴射口の夫々から前
   記前後の窓に向けて前記被測定液が噴射可能に設置され
   たノズル（Ｎ）と、該ノズルに接続され、夫々に弁（Ｄ
   ea，Ｄeb，Ｄec）が設けられた洗浄水供給ライン
   （Ａ），試料水供給ライン（Ｂ）及び排出ライン（Ｃ）
   と、前記各弁を制御するコントロ―ルユニット6 とを配
   置した構造とし、所定の測定時間の経過に基づいて前記
   コントロ―ルユニットで前記各弁を制御し、洗浄時に一
   旦前記測定セル内の液を排出した後に前記洗浄水供給ラ
   インからの洗浄液を前記ノズルから噴射して前記窓を洗
   浄することを特徴とする吸光度式分析計。