JPH0649987U - 毛細管吸引時間自動測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下水処理場などから発生する液分を多量に含
んだ汚泥等の毛細管吸引時間を自動的に測定する毛細管
吸引時間自動測定装置を提供する。 【構成】 連続したロール状の濾紙１を用い、これを濾
紙送り出しローラーによって一定量ずつ引き出す。引き
出された濾紙１の両側を、電極を付設した一対の濾紙抑
え板１２によって挟持すると共に、濾紙カッター１６に
よって濾紙１を所定寸法に切断する。シリンダチューブ
２２に沿って濾紙抑え板１２を具えたスライドテーブル
１９を横方向に移動する。測定位置において昇降シリン
ダ１７によって濾紙抑え板１２を下降させ、試料ポット
２３内の被測定試料２４中に濾紙１の下端部を浸漬させ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は下水処理場などから発生する液分を多量に含んだ汚泥や、当該汚泥を 凝集した後、脱水処理した際に得られる脱水濾液のような被測定試料の毛細管吸 引時間を自動的に測定するようになした毛細管吸引時間自動測定装置に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、下水処理場、し尿処理場、その他産業廃棄物処理場などから発生する 汚泥の処理にあたっては、一般的に高分子凝集剤を使用して脱水処理が行われて いるが、汚泥はその種類により脱水性に大きな違いがあるため、汚泥の種類毎に 最適な凝集剤を選定したり、あるいは脱水機などの運転条件を決定する必要があ る。 そのため汚泥の濾過性を判定することが不可欠となるが、その方法として濾紙 が有する毛細管吸引現象を利用したＣＳＴ法（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｓｕｃｔｉ ｏｎ Ｔｉｍｅ）が従来より行われている。

【０００３】 図４及び図５はＣＳＴ法による従来の毛細管吸引時間測定装置の一例を示すも ので、図中３０は測定基台３１の上面に水平状に載置した一枚の独立した吸液性 濾紙、３２は吸液性濾紙３０の上面を覆う濾紙抑えで、当該濾紙抑え３２の中心 部には丸穴が穿設されている。３３はこの濾紙抑え３２の丸穴を通し、吸液性濾 紙３０の上面に当接するように立てた試料筒、３４，３８はこの試料筒３３の同 心円上にある濾紙３０に設定した一対の電極、３５は前記電極３４から所定の間 隔を隔てて試料筒３３の同心円上に設定した電極、３６は前記両電極３４，３８ ，３５に電気的に接続された計時装置である。 この従来装置によった場合、試料筒３３内に一定量の汚泥３７を容れ、汚泥中 の液分が毛細管吸引現象によって濾紙３０上を中心から外側に進んでいき、試料 筒３３に近い電極３４，３８に到ると計測が開始され、これより遠い電極３５に 到るまでの時間を計時装置３６で測定するものであり、測定終了後は、試料筒３ ３内にある汚泥３７及び濾紙３０を廃棄すると共に、試料筒３３、測定基台３１ 及び濾紙抑え３２を水洗いし、それぞれ乾燥させて次の測定に備えなければなら なかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このように、従来のＣＳＴ法による毛細管吸引時間測定装置にあっては、測定 試験毎に濾紙及び試料筒などをセットしなければならず、測定終了後においても 汚泥、濾紙の廃棄や試料筒、測定基台及び濾紙抑えの洗浄、乾燥など多くの手間 が掛かり、この作業中は次の測定を行うことができず、甚だ能率の悪いものであ った。従って、この従来装置によった場合は、時々刻々変化する汚泥の性状を迅 速に調べるには不向きであった。 そこで、本考案は上記した従来のＣＳＴ法による毛細管吸引時間測定装置の不 具合点を解消し、連続したロール状の吸液性濾紙を用いて測定の全工程を自動化 した毛細管吸引時間自動測定装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案の構成を詳述すれば、請求項１に係る考案は 、被測定試料中の液分が毛細管吸引現象によって濾紙に定めた二点間を通過する のに要する時間を計測して被測定試料の毛細管吸引時間を測定するようになした 毛細管吸引時間測定装置において、ターンテーブル上にセットしたロール状の連 続した濾紙と、当該濾紙の先端部を一定長さずつ送り出す濾紙送り出しローラー と、当該濾紙送り出しローラーによって送り出された濾紙を両側から抑え付ける 開閉動作可能な一対の濾紙抑え板と、この濾紙抑え板によって抑え付けられた濾 紙を所定寸法にカットする濾紙カッターと、前記濾紙抑え板の抑え面に上下に離 間して付設した電極と、前記濾紙抑え板を上下動させる昇降シリンダと、この昇 降シリンダを固定したスライドテーブルを横方向に移動させるガイドレールとな るシリンダチューブと、前記濾紙抑え板によって挟持され、且つ前記昇降シリン ダによって上下動する前記カットされた濾紙の下方位置に配置した被測定試料を 容れる試料ポットとから構成されることを特徴とする毛細管吸引時間自動測定装 置であり、また、請求項２に係る考案は、濾紙送り出しローラーは、駆動側のロ ーラーと従動側のローラーからなり、従動側のローラーには駆動側のローラーに 離接動作させるエアシリンダ装置を付設してなる請求項１記載の毛細管吸引時間 自動測定装置である。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案毛細管吸引時間自動測定装置の具体的構成を図示の実施例に基づ き詳細に説明する。 図１は本考案装置の一実施例を示す平面図、図２は図１に示す本考案装置の正 面図、図３は濾紙抑え板によって挟持された濾紙を昇降シリンダによって下降さ せ試料ポット内の被測定試料中に浸漬させた状態の側面図であり、図１及び図２ 中のＡは測定ライン中に設定した濾紙挟着位置、Ｂは測定位置、Ｃは濾紙廃棄位 置をそれぞれ示すものである。

【０００７】 図中１は本考案装置で使用する濾紙であり、当該濾紙１は図１に示すように連 続したロール状をなしており、架台２の上面に配設したターンテーブル３上に回 転可能にセットするものである。４はターンテーブル３の中心軸、５Ａ及び６Ａ は架台２の上面に設定したセンサ装置をなす発光素子、５Ｂ及び６Ｂは同様に設 定したセンサ装置をなす受光素子であり、共に濾紙１の残量を検知するためのも のである。すなわち、濾紙１が消費されてロールの径が小さくなると、発光素子 ５Ａから発光される光が受光素子５Ｂによって検知され、図示しないモニターな どに濾紙１の残量が少なくなったことを表示させる。さらに、濾紙１の残量がな くなり終端に近づくと中心軸４に近い方の発光素子６Ａから発光される光が受光 素子６Ｂによって捉えられ、濾紙１がなくなったことをモニターなどに表示させ るものである。

【０００８】 次に、７Ａ及び７Ｂは前記ロール状濾紙１の先端部を一定量ずつ送り出す一対 の濾紙送り出しローラーであり、図示する実施例ではローラー７Ａがモーター８ によって駆動される駆動側のローラーとなっており、従動側のローラー７Ｂは駆 動側のローラー７Ａに適当な圧力で当接するようになっている。なお、ローラー ７Ａを駆動させるモーター８は、濾紙挟着位置Ａに配設した発光素子９Ａと受光 素子９Ｂとからなるセンサ装置の検知信号を受けて自動的に停止状態となるステ ッピングモーターを使用するとよい。 また、７Ｃは後述するように、前記従動側のローラー７Ｂを駆動側のローラー ７Ａに離接動作させるエアシリンダ装置、１０はローラー７Ａ，７Ｂとロール状 の濾紙１の間に配設したガイドローラー、１１Ａ及び１１Ｂはローラー７Ａ，７ Ｂによって送り出される濾紙１の上下端部をそれぞれガイドする上ガイド及び下 ガイドである（図２）。

【０００９】 １２は濾紙送り出しローラー７Ａ，７Ｂによって送り出された濾紙１を、濾紙 挟着位置Ａにおいて、両側から抑え付ける一対の濾紙抑え板であり、当該濾紙抑 え板１２は上部に配設したエアシリンダよりなるエアチャック装置１３によって 開閉動作が可能となっている。 エアチャック装置１３の駆動によって開閉動作する一対の濾紙抑え板１２，１ ２の少なくともいずれか一方の抑え面には、同一の高さに２つの電極１４Ａ及び １４Ｂが互いに間隔を隔てて突設されていると共に、電極１４Ａの真上に所定間 隔離間して電極１４Ｃが突設されている。なお、濾紙抑え板１２はエアチャック 装置１３によって開閉動作して濾紙１を抑え付けるとしても、このように濾紙抑 え板１２の抑え面には少なくとも３つの電極１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが突設され ており、当該電極の先端部が濾紙１に直接当接して濾紙１を抑え付けるものであ るため、バランス上、前記電極１４Ｃの突設高さと同一高さで前記電極１４Ｂの 真上にダミーの抑え突起１５を突設してある。また、各電極は一対の抑え面の両 方に配設するようにしてもよいし、前記ダミーの抑え突起１５の代わりに電極を 配設するようにしてもよいものである。 なお、上記した電極１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは図示しない計時装置に電気的に 接続されているのはいうまでもない。

【００１０】 １６は前記濾紙送り出しローラー７Ａ，７Ｂと、前記発光素子９Ａ及び受光素 子９Ｂからなるセンサ装置の間に配設される例えば回転刃を具えた濾紙カッター であり、送り出された濾紙１の先端部を一対の濾紙抑え板１２，１２によって挟 持したところで回転刃により濾紙１を所定寸法に切断するものである。 なお、この切断にあたり、濾紙１は前記したように一対の濾紙抑え板１２によっ て両側を挟持されているので、濾紙カッター１６によって所定寸法に正確に切断 され、切断後においてもカットされた濾紙１は濾紙抑え板１２によって抑え付け られたままとなっているものである。

【００１１】 １７は前記濾紙抑え板１２を上下動させる昇降シリンダであり、当該昇降シリ ンダ１７に供給するエアを調整することにより、濾紙抑え用のエアチャック装置 １３を具えた濾紙抑え板１２はガイド部材１８に沿って昇降動作する。 なお、この昇降長さは図示しないセンサ装置などによって上限値、下限値が予め 定められているのは勿論である。

【００１２】 １９はスライドテーブルであり、当該スライドテーブル１９には固定板２０を 介して前記昇降シリンダ１７が固定されていると共に、この昇降シリンダ１７に は固定板２１を介して濾紙抑え板１２を開閉動作させる前記したエアチャック装 置１３が固定されている。 スライドテーブル１９はガイドレールとなるシリンダチューブ２２の長手方向に 沿って横方向に移動する。このスライドテーブル１９とシリンダチューブ２２と からなるロッドレスエアシリンダは、シリンダチューブ２２内にエアが供給され ると内部に封入してある図示しないピストンが移動し、当該ピストンの動きに連 動してスライドテーブル１９が左右方向に移動するものである。 なお、シリンダチューブ２２は測定ラインに設定した濾紙挟着位置Ａ、測定位置 Ｂ、濾紙廃棄位置Ｃの全てをカバーし得る長さ寸法を有しており、各位置Ａ，Ｂ ，Ｃのところでスライドテーブル１９が自動的に停止するよう各位置のところに 図示しないリミットスイッチなどを配設してある。

【００１３】 その他、２３は測定位置Ｂに設置した汚泥などの被測定試料２４を容れる試料 ポットであり、当該測定位置Ｂにおいて前記昇降シリンダ１７によって濾紙１を 保持した濾紙抑え板１２を所定距離下降させ、濾紙１の先端部を試料ポット２３ 内の被測定試料２４内に浸漬させるものである。なお、試料ポット２３は図示す る実施例の場合２基配設してあるが、これを１基のみとしてもよいのは勿論であ る。 また、２５は試料ポット２３内の汚泥が周辺に散逸するのを防ぐため試料ポット ２３の外側を覆うようにした外容器である。２６は濾紙廃棄位置Ｃに設置した使 用済み濾紙１を廃棄する濾紙廃棄ポットである。

【００１４】 次に、本考案毛細管吸引時間自動測定装置の使用例につき説明する。 架台２の上面に配設してあるターンテーブル３上にセットされたロール状の連続 した濾紙１は、濾紙送り出しローラー７Ａ，７Ｂが回転を始めると、濾紙挟着位 置Ａ方向に送り出されていき、先端部が発光素子９Ａと受光素子９Ｂの間まで送 り出されてくると、検知信号によって駆動側のローラー７Ａの駆動源であるモー ター８が運転を自動的に停止する。なお、濾紙１の先端部は上ガイド１１Ａと下 ガイド１１Ｂによって案内されているので、濾紙１の送り出し過程で濾紙が折れ 曲がるような不具合をなくすことができるものである。

【００１５】 モーター８の運転停止と同時にスライドテーブル１９が濾紙挟着位置Ａまで移 動してきて、濾紙抑え板１２が濾紙１の先端部を挟着すると同時に、回転刃を具 えた濾紙カッター１６によって濾紙１の所定箇所を瞬時に切断する。次いで、ス ライドテーブル１９は切断された濾紙１を掴んだまま僅かの距離、測定位置Ｂ方 向に移動して停止し、エアチャック装置１３によって濾紙抑え板１２による濾紙 １の挟持を一旦解除し、直ちに当該濾紙１のほぼ中央部を掴み直して濾紙１の挟 着切断工程を終了する。なお、切断された濾紙１を掴んだ状態でスライドテーブ ル１９を測定位置Ｂ方向に僅かの距離移動させる際に、前記したエアシリンダ装 置７Ｃによって従動側のローラー７Ｂを駆動側のローラー７Ａから引き離してお くようにするとよいものである。これは次の濾紙送りの際、濾紙の先端部が濾紙 カッター１６をなす回転刃の手前で詰まり易いため、所謂紙ジャム防止のため従 動側のローラー７Ｂをエアシリンダ装置７Ｃにより駆動側のローラー７Ａから引 き離して、濾紙の先端部をフリーの状態にしておくためである。なお、上記掴み 直し動作の際にその挟持を一旦解除された切断濾紙１の上下は上ガイド１１Ａと 下ガイド１１Ｂによって保持されているので、切断濾紙１が下方に落下するよう なことはない。 また、前記したようにエアチャック装置１３によって濾紙抑え板１２を開閉さ せ、切断された濾紙１の掴み位置を変えるのは、１回の測定に要する濾紙の幅寸 法を最小限に抑えるためである。

【００１６】 濾紙１の挟着切断工程の後、濾紙１を抑え付けたままスライドテーブル１９が シリンダチューブ２２に沿って測定位置Ｂまで横移動してきてリミットスイッチ などの作用により被測定試料２４が容れられている試料ポット２３の真上で自動 的に停止する。 次いで、昇降シリンダ１７が運転を始めて、濾紙１の下端部が試料ポット２３ 内に容れてある被測定試料２４中に一定深さまで浸漬するよう濾紙抑え板１２を 一定距離下降させる。 被測定試料２４の中に一定の深さ入った濾紙１は吸液性を有しているので、被測 定試料２４中の液分は毛細管吸引現象によって濾紙１の上方に進んでいき、濾紙 抑え板１２の下方部に付設した一対の電極１４Ａ，１４Ｂに到る。 電極１４Ａ，１４Ｂに被測定試料中の液分が到達するとこれら両電極間が導通状 態となり、計時装置（図示せず）がカウントを開始し、被測定試料中の液分がさ らに濾紙１の上方に進んでいき、上部の電極１４Ｃに到達するとカウントを自動 的に停止する。 カウントが開始されてから停止するまでの時間は図示しない計時装置に記憶され 、プリンタ装置などによって出力させることもできるものである。 なお、前記したダミーの抑え突起１５の代わりに電極を付設した場合は、被測 定試料中の液分が当該電極あるいは前記した電極１４Ｃのいずれか一方に到達し た時に計時装置のカウントを停止するように構成する。

【００１７】 測定が終了すると、昇降シリンダ１７が運転を始め、測定を終えた濾紙１を上 方に引き上げる。そして、スライドテーブル１９がシリンダチューブ２２に沿っ て濾紙廃棄位置Ｃまで横移動してきてリミットスイッチなどの作用により停止し 、エアチャック装置１３を開くことによって一対の濾紙抑え板１２を開き、挟持 していた使用済み濾紙１を下方に用意してある濾紙廃棄ポット２６内に落とす。 この一連の操作を終えると、スライドテーブル１９はシリンダチューブ２２に 沿って濾紙挟着位置Ａまで戻って待機状態となるものである。なお、スライドテ ーブル１９の待機位置は特に濾紙挟着位置Ａでなくてもよく、例えば使用済み濾 紙１を濾紙廃棄ポット２６内に落とした位置でスライドテーブル１９を停止し、 待機させるようにしてもよいものである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案毛細管吸引時間自動測定装置は以上のような構成、作用からなり、従来 のＣＳＴ法による毛細管吸引時間測定装置に伴う不具合点を解消することができ るものである。特に、連続したロール状の濾紙を用いているので濾紙補充の手間 を大幅に省くことができると共に、濾紙挟着位置、測定位置、濾紙廃棄位置が直 線上の最短距離に配置されるので、きわめて能率良く測定作業を行うことができ るものである。また、濾紙送り出しローラーをなす従動側のローラーには駆動側 のローラーに離接動作させるエアシリンダ装置を付設してあるので、濾紙の先端 部が濾紙カッターをなす回転刃の手前で詰まる所謂紙ジャムを有効に防止するこ とができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案毛細管吸引時間自動測定装置の一実施例
を示す平面図である。

【図２】図１に示す本考案装置の正面図である。

【図３】濾紙抑え板によって挟持された濾紙を昇降シリ
ンダによって下降させ試料ポット内の被測定試料中に浸
漬させた状態の側面図である。

【図４】従来の毛細管吸引時間測定装置の一例を示す平
面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１：濾紙 ２：架台 ３：ターンテーブル ４：中心軸 ５Ａ：発光素子 ５Ｂ：受光素
子 ６Ａ：発光素子 ６Ｂ：受光素
子 ７Ａ：濾紙送り出しローラー ７Ｂ：濾紙送
り出しローラー ７Ｃ：エアシリンダ装置 ８：モータ
ー ９Ａ：発光素子 ９Ｂ：受光素
子 １０：ガイドローラー １１Ａ：上ガイ
ド １１Ｂ：下ガイド １２：濾紙
抑え板 １３：エアチャック装置 １４Ａ：電極 １４Ｂ：電極 １４Ｃ：電極 １５：抑え突起 １６：濾紙カ
ッター １７：昇降シリンダ １８：ガイド
部材 １９：スライドテーブル ２０：固定板 ２１：固定板 ２２：シリン
ダチューブ ２３：試料ポット ２４：被測定
試料 ２５：外容器 ２６：濾紙廃
棄ポット

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定試料中の液分が毛細管吸引現象に
   よって濾紙に定めた二点間を通過するのに要する時間を
   計測して被測定試料の毛細管吸引時間を測定するように
   なした毛細管吸引時間測定装置において、ターンテーブ
   ル上にセットしたロール状の連続した濾紙と、当該濾紙
   の先端部を一定長さずつ送り出す濾紙送り出しローラー
   と、当該濾紙送り出しローラーによって送り出された濾
   紙を両側から抑え付ける開閉動作可能な一対の濾紙抑え
   板と、この濾紙抑え板によって抑え付けられた濾紙を所
   定寸法にカットする濾紙カッターと、前記濾紙抑え板の
   抑え面に上下に離間して付設した電極と、前記濾紙抑え
   板を上下動させる昇降シリンダと、この昇降シリンダを
   固定したスライドテーブルを横方向に移動させるガイド
   レールとなるシリンダチューブと、前記濾紙抑え板によ
   って挟持され、且つ前記昇降シリンダによって上下動す
   る前記カットされた濾紙の下方位置に配置した被測定試
   料を容れる試料ポットとから構成されることを特徴とす
   る毛細管吸引時間自動測定装置。
2. 【請求項２】 濾紙送り出しローラーは、駆動側のロー
   ラーと従動側のローラーからなり、従動側のローラーに
   は駆動側のローラーに離接動作させるエアシリンダ装置
   を付設してなる請求項１記載の毛細管吸引時間自動測定
   装置。