JPS6027374B2 - 流体サンプル取出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体圧回路内に不純物が含まれていないかどう
かを検査するためにその流体圧回路から流体のサンプル
を取り出す装置に関するものである。

流体圧回路、特に流体圧制御回路においてはその回路か
ら定期的に流体のサンプルを取り出して不純物の有無を
検査する必要がある。

そのために、その流体圧回路のパイプに流体圧出口を設
け、その取出口から分析すべき流体サンプルを取り出す
ようにすることが知られている。

この場合には、その取出口に取出装置を接続し、所定量
の流体を流してその取出装置を洗浄してから分析用流体
サンプルを集収する。次にそのサンプルを既知の寸法の
、校正された気孔を有する渡過膜を通し、その膜をすす
ぎ、場合によっては乾燥させた後、その膿上に付着した
粒子を教える。前記のようにして流体サンプルを取り出
すための従来の装置は前記洗浄の際に死角となる位置が
あることや、サンプリング動作の際に運動する部分があ
るために不純物が保持される恐れがあることに起因する
幾つかの欠点がある。

このような事情に鑑みて本発明は、洗浄の際、死角とな
る位置がなく、しかもサンプリング動作中には、可動部
分が静止されるようにした流体サンプル取出装置を提供
することを目的とするものである。

本発明の装置は取出口を備えた流体圧回路から流体サン
プルを取り出す装置において、前記取出口に接続される
フェルールを有する本体部、前記フェルールに固定され
ているとともに前記本体部内に前記流体を分散させるた
めの少なくとも１つのオリフィスを備えた穿孔手段、穿
孔可能な口栓および櫨過膜を有する容器を収容すること
ができるとともに、前記ロ栓に前記穿孔手段によって孔
が穿けられ、その孔を通って前記流体が前記容器内に導
入される取出位置と、前記口栓に孔が穿けられず、前記
流体が前記容器の外側を通される非取出位置との間を移
動可能な打撃手段、前記打撃手段を前記取出位置に移動
させる第１の弾性手段、前記打撃手段を前記非取出位置
に移動させる前記第１の弾性手段より力の弱い第２の弾
性手段、前記打撃手段を前記非取出＆層にロックするロ
ック手段、前記ロック手段を解放する第１の解放手段、
前記第１の弾性手段を解放する第２の解放手段、および
空間形成手段からなり、 前記空間形成手段が、前記打撃手段が前記非取出位置に
あるときに第１の体積の流体すなわち洗浄用流体を受け
て、前記第１の解放手段を作動させて、前記打撃手段を
前記取出位置に移動させ、それによって第２の体積の流
体すなわちサンプル用流体が前記容器の前記嬢過膜を通
って流れるのを許し、その櫨過膜を通って流れる流体に
よって前記第２の解放手段が作動せしめられ、前記打撃
手段が前記非取出位置に移動されるとともに、前記穿孔
手段からの流体および前記空間形成手段から押し出され
た流体が前記本体部の外部に排出されるようになってい
ることを特徴とするものである。

本発明の一実施例においては、 前記空間形成手段は、前記本体部の内側で軸万向に摺動
する前記打撃手段の環状部分内で麹方向に損動する少な
くとも１本のピストンからなっており、そのピストンと
前記本体部の間の環状空間の一部分でシールを保って軸
万向に摺動し得るようにスリーブが配されている。

本発明の他の実施例においては、 前記第１の弾性手段は前記本体部と前記ピストンの間の
環状空間の一部に収容された圧縮スプリングからなつて
いる。

本発明のさらに他の実施例においては、 前記第２の弾性手段は前記容器によって前記打撃手段と
前記フヱルールの間に封じ込められた圧縮スプリングか
らなっている。

本発明の更に他の実施例においては、 前記ロック手段は、前記打撃手段に設けられた座内で半
径方向に移動することができ、かつ前記本体部内に設け
られた環状溝と協働することのできる複数のボールから
なっており、前記第１の解放手段は前記ピストンからな
っている。

本発明の更に他の実施例においては、 前記第２の解放手段は前記スリーブ内に設けられた座内
で半径方向に移動することができ、かつ前記本体部内に
設けられた環状溝と協働することのできる複数のポール
からなっている。

本発明の望ましい実施例においては、 前記空間形成手段は２本のピストンからなっており、そ
の一方が他方の内部で２位置間を摺動するようになって
おり、さらにその両ピストンが前記打撃手段の方に弾性
的に付勢されている。

本発明の装置によれば所定の量を流すことによる装置の
洗浄乃至ゆすぎ、サンプルの取出および取り出したサン
プルの櫨過を連続して行なうことができる。しかもサン
プルの取出の際にサンプルと関係ない異物の混入を防止
することができ、さらにサンプルの取出と櫨過を同時に
行なうことができる。さらに本発明の装置によれば、猿
過膜をすすぎ、かつ乾燥して取り出された流体のトレー
スを除去して櫨過膜上に粒子を固定することができる（
後に詳述）。

以下本発明の装置の主な利点を列挙する。

本発明の装置は流体圧回路を停止させずにサンプルの取
出を行なうことができる。

サンプルの取出を行なう前に人手を要さずに自動的に洗
浄を行なうことができる。洗浄に使用される流体の量は
一定であり、サンプリングされた流体を確実に、回路内
の代表的なサンプルとすることができる。したがってこ
の操作はオペ−レータに左右されることがない。櫨過膜
の上流の洗浄を死角ないこ行なうことができる。取出口
を開いた後に、すなわち洗浄からその終了までに猿過膜
の上流において運動して汚染物を発生させる部分がない
。サンプリング工程は、洗浄工程の終了後、自動的に開
始される。取り出されたサンプルは取出と同時に櫨過膜
を通される。したがって異物の混入する糸他がない。必
要な量の流体が櫨過膜を通されるとサンプリングが自動
的に停止される。猿過膜のすすぎおよび乾燥を櫨過膜を
取出装置の入口に置いて石油エーテル等の流体を通すこ
とによって行なうことができるから、そのすすぎ用およ
び乾燥用の流体が他の汚染物を持ち込むおそれがない。
櫨過膜をシールされた容器内に収容したまま実験室に持
ち込むことができるから、櫨過膜の運搬の際に異物が混
入する恐れがない。以下図面を参照して本発明の実施例
を詳細に説暁する。

第１〜４図は本発明の一実施例の装置の４つの異なる動
作段階を示す断面図である。なお、本実施例の装置は中
心鼠Ｘ−Ｘに関して左右対称であり、第１〜４図におい
てその左半分だけを示した。第１〜４図において本実施
例の装置は、互いに蝿着された第１、第２の部分１０，
１２からなる本体部と第１の部分１０上に螺着されたフ
ェルール１４とを備えている。

フェルール１４は麹方向に延びる貫通孔１８を有する平
坦部１６を備えている。その貫通孔１８は作動流体を循
環させるパイプに固定された取出口（図示せず）の外面
に刻設された螺条と噛合する螺条２０を内面に備えてい
る。前記取出口は公知の方法で設けられており、そのパ
イプから作動流体の代表的なサンプルを取り出すことが
できるようになっている。このような取出口はタップを
備えており、サンプルの取出および中止を自由に行なう
ことができるようになつている。前記貫通孔１８に穿孔
部材２２が接続されている。

その穿孔部村２２は横方向に延びる出口を備えた中空の
針から構成されており、その藤は前記中心軸×−Ｘに沿
って延びている。その穿孔部材２２は環状のシール部材
２４によって取り巻かれている。そのシール部材２４の
機能は後述する。本実施例の装置は打撃手段２６を備え
ている。その打撃手段２６は前記本体部の第１の部分１
０内に情勤することのできる環状部分２８を備えている
。また打撃手段２６は内側に環状フランジ３０を備えて
いる。そのフランジ３０は密閉された着脱自在の容器３
２を受容する。その容器３２はェラストマー等で形成さ
れた穿孔可能な口栓３６を有するカバー３４を備えてい
る。その容器３２はさらに円形の底壁３８を備えており
、その底壁３８の外面が打撃手段２６の前記フランジ３
０と当接する。またその底壁３８の内面には複数の同心
の環状港および半径方向に延びる溝（図示せず）が設け
られている。容器３２内には既知の寸法の校正された気
孔を有する櫨過膜が挿入される。また底壁３８１こはそ
の底壁３８を貫通する少なくとも１個のオリフイス４２
が設けられ、そのオリフィス４２には、逆流防止装置４
４が配されている。容器３２は弾性止め座金４６によっ
て打繋手段２６内の所定の位置に保持されている。打撃
手段２６は前記口栓３６に穿孔部材２２によって孔が穿
けられて、流体が容器３２内に流入せしめうれる取出位
置と、口栓３６に孔が穿けられず、流体が容器の外側に
流される非敬出位置の間を本体部の第１の部分１０‘こ
対して軸方向に移動し得るようになっている。打撃手段
２６が前記敬出位置にあるときには、蝿過膜４０上に流
体が均一に分散されるように容器３２が構成されている
。

そのため打撃手段２６は外面に環状フランジ４８を備え
ており、そのフランジ４８が、打撃手段２６が非取出位
置にあるときに第１の部分１０の環状肩部５０と当接し
、打撃手段２６が取出位置にあるときに、第１の部分１
０の内面に設けられた環状構内に挿入された環状シール
リング５２と当援するようになっている。

打撃手段２６はさらに、非取世位置において流体が容器
３２の下を流れるのを許すための半径方向に延びる複数
のスロット（図示せず）と、流体を外部へ排出するため
の長手方向に延びる複数のスロットを備えている。

また本体部の前記第２の部分１２は流体の外部への排出
のための少なくとも１個の藤孔５４を備えている。本発
明の装置はさらに、打撃手段２６の環状部分２８の内側
で軸万向に摺動する少なくとも１本のピストンからなる
空間形成手段を備えている。

本実施例においてはその空間形成手段は２本のピストン
、すなわち環状部分２８の内側で摺動する中空の外側ピ
ストン５６と、その外側ピストン５６の内側で摺動する
内側ピストン５８からなっている。前記外側ピストン５
６と、本体部の第１、第２の部分１０，１２の間の環状
空間内にスリーブ６０がシールを保って摺動することが
できるように取り付けられている。

第２の部分１２は内側に２つの環状フランジ６２，６４
を備えている。そのフランジ６２，６４はシールリング
を挿入することのできる漁６６，６８をそれぞれ備えて
いる。前記外側ピストン５６はシールリングを挿入する
ことのできる溝６６，６８があるために、スリ−ブ６０
内でシールを保って摺動することができ、また内側ピス
トン５８がその外側ピストン５６内で摺敷するときには
シールリングを挿入することのできる溝７２がシールを
保つ。本実施例の装置はさらに前記打撃手段をその取出
位置に復帰させるための第１の弾性復帰手段を備えてい
る。

この第１の弾性復帰手段は第１の部分１０、外側ピスト
ン５６、打撃手段２６およびスリーブ６０によって囲ま
れた環状空間内に収容された螺旋圧縮スプリング７４に
よって構成されている。さらに本実施例の装置は打撃手
段２６を非取出位置に復帰させるための第２の弾性復帰
手段を備えている。

この第２の弾性復帰手段は前記スプリング７４より弱い
螺旋圧縮スプリング７６によって構成されている。その
スプリング７６は前記フェル−ル１４と打撃手段２６の
間に前記容器３２のカバー３４によって封入されており
、そのカバー３４に押圧せしめられている。前記外側ピ
ストン５６のスリーブ６０内および打撃手段２６内にお
ける摺敷は打撃手段２６の前記フランジ３川こよって制
限される。

この外側ピストン５６はさらに、その外側ピストン５６
に固定されたりング８０とスリーブ６０の下端に螺着さ
れた底板８２の間に配された螺旋圧縮スプリング７８の
作用も受ける。前記内側ピストン５８の外側ピストン５
６内での上方への楢動は外側ピストン５６に固定された
弾性止め座金８４によって制限される。

内側ピストン６８はその内側ピストン５８の下端８８と
前記リング８０の間に挟持された螺旋圧縮スプリング８
６によって打撃手段２６の方に付勢されている。装置の
中心軸に沿って延びるコントロールロッド９０が内側ピ
ストン５８の下端８８にしっかりと固定され、スリーブ
６０の底板８２を貫通して延びている。本実施例の装置
はさらに打撃手段２６を非取出位置にロックする手段を
備えている。

このロック手段は複数の例えば等間隔で配された４個の
ボ−ル９２からなっている。そのボール９２は打撃手段
２６の環状部分２８の壁を貫通して設けられた座に収容
され、半径方向に運動できるようになっており、本体部
の第１の部分１０内に設けられた環状溝９４と係合し得
るようになっている。各ボール９２はそれぞれの座から
離れることができないようにして座内に配されており、
外側ピストン５６が各ボール９２から外れて移動すると
、各ポール９２は前記スプリング７４の力によって前記
環状溝９４から外れようとする。したがって外側ピスト
ン５６はロックを解除する手段を構成している。本実施
例の装置はさらに前記第１の弾性復帰手段（スプリング
７４）を解放する解放手段を備えている。

この解放手段は複数の、例えば等間隔で配された４個の
ポール９６からなっている。各ボール９６はスリーブ６
川こ設けられた前記ボール９２の座と同様な座に着座せ
しめられており、第１の部分１０に設けられた環状溝９
８と係合し得るようになっている。各ボール９６はその
座から離れることができないようになっているが、外側
ピストン５６がボール９６を解放すると、各ボ−ル９６
は環状溝９８を離れて、第１の部分１０の第２の部分１
２の前記フランジ６２に隣接した端部内に配された領域
１００１こ移動することができる。その領域１００の内
径は環状溝９８の内径に等しくなっている。環状溝９８
と領域１００の間に延びる溝１０２が第１の部分１０の
内壁に設けられており、その溝１０２を通ってボール９
６が領域１００から環状簿９８に移動できるようになっ
ている。その溝１０２の数およびその溝１０２間の間隔
はボール９６の数およびその間の間隔に対応している。
前記スリーブ６０はさらに外径が細くなった部分１０４
を備えており、その部分１０４が第２の部分１２の前記
フランジ６２と対向しているときにはその両者の間を流
体が第２の部分１２内に設けられた前記オリフイス（横
孔）５４に向かって流れることができるようになってい
る。

以下本実施例の装置の作用について説明する。

取り出されたサンプル内の不純物を櫨過するための渡過
膜４０は前記容器３２内に入れられる。その容器３２に
は猿過膜４０を入れた後に穿孔可能な口栓３６を有する
カバー３４が被せられる。前記フェルール１４を本体部
から外し、前記打撃手段２６を非取出＆直において容器
３２を本体部内に位置させる。次にフェルール１４を再
び本体部に螺着した後、そのフェルール１４を配管の取
出口に接続する。ここでその取出口を開くと、流体が前
記針２２内を通って装置内に入る。その流体は打撃手段
２６に設けられた半径方向に延びるスロットを通って容
器３２の下側に達する（第１図）。その流体の圧力は前
記内側ピストン５８に作用し、その圧力によって内側ピ
ストン５８が前記スプリング８６を圧縮しつつ下降せし
められる。その内側ピストン５８が外側ピストン５６に
衝援すると、外側ピストン５６もスプリング７８を圧縮
しつつ下降せしめられる。外側ピストン５６が下降する
と前記ボール９２が解放される。

この時点で洗浄工程が終了し、サンプリング工程に入る
。前記打撃手段２６が、ここで、前記スプリング７４の
力によって容器３２を伴って穿孔針２２に向かって駆動
され、その穿孔針２２によって口栓３６に孔が穿けられ
る。

このとき、針２２と口栓３６の間のシールが前記装置２
４によって保持される。この間にスプリング７６はスプ
リング７４・によって圧縮される（第２図）。したがっ
て流体は容器内に導入され、前記渡過膜４０を通される
。

この間外側ピストン５６は下降し続け、かつ櫨過勝４０
を通された流体の体積を検出している。その体積が所望
の値に達すると、外側ピストン５６は前記ボール９６を
解放する（第３図）。これによって前記スリーブ６０を
支持するものがなくなるため、スリーブ６０はそのフラ
ンジ１０６が前記フランジ６２に当授する迄、第２の部
分１２に対して下降する。

これによって圧縮されていたスプリング７４が伸びるた
め、打撃手段２６はスプリング７６の力によつてサンプ
リング工程を終了させる。すなわち、針２６が容器３２
から引き抜かれ、したがって、流体は櫨過膜４０を通ら
なくなり、本体部の第１、第２の部１０，１２と外側ピ
ストン５６、スリーブ６０の間の環状空間内を打撃手段
２６とスリーブ６０１こ設けられたスロットを通って第
４図に矢印で示すように流れるようになる。

その流体は第２の部分１２の前記オリフィス５４から外
部に排出される。

ここで外側ピストン５６および内側ピストン５８はそれ
ぞれスプリング７８，８６の力によって再び上昇する。
両ピストン５６，５８によって排除された流体は前述の
ようにして外部に排出される。これで取出が終了するか
ら配管の取出口を閉鎖する（第４図）。

次に滋過膜のすすぎおよび乾燥を行なう際には、他の猿
過膜を前記貫通孔１８の上流に位置せしめ、前記スリー
ブ６０を押して、前記ボール９６を前記簿１０２を通っ
て前記環状溝９８に戻し、そのスリーブ６０を回転させ
て、ボール９６が溝１０２に対向しないようにすること
によって装置をリセットする。

これによって前記スプリング７４が圧縮され、打撃手段
を再び作動させ得るようになる。ここで前記コントロー
ルロッド９０を引張るとピストン５６，５８によって生
ずるサクション力によって貫通孔１８を通ってすすぎ用
流体が吸入され、上述のような作用が繰り返えされる。
すなわち、打撃手段が作動され、前記櫨過膜によって渡
過された流体が容器３２内に流れ込み、その容器および
櫨過膜の洗浄およびすすぎが行なわれ、渡過膜の粒子が
層状にされる。

コントロールロッド９０は前記ボール９６が解放される
まで引かなければらない。さらに、猿過膜の乾燥を行な
う場合には、空気を使用して上記工程を繰り返えせばよ
い。

上記のような操作が終了した後に、フェルール１４を外
して容器３２を取り出し、新たな容器と入れ換える。

このようにして取り出した容器を研究室に送り縄過膜上
の粒子の数を教える。以上本発明を詳細に説明したが、
本発明は上記実施例のみに限られるものではない。

例えば上記一運の作用を電気的に制御するようにきても
よい。また前記空間を形成する手段を２本のピストンと
する替りに固定容積の単一のチャンバによって構成して
もよい。

また単一のピストンによって構成してもよい。また前記
ボール９２，９６とそれぞれ協働する前記環状溝９４，
９８の位置を変えることによって取り出される流体の体
積と洗浄用の流体の体積を調節することができる。

この場合には着脱自在のスリーブ上に環状溝を設ける。
本発明の装置は流体圧回路内のサンプルを取り出して、
その流体内の不純物を検出するのに広く使用することが
できる。

その流体サンプルは自動的にシークェンスに従って収集
され、そのサンプル内の粒子が漣過膜によって櫨遇され
、その櫨過膜上の粒子の数が後に数えられる。図面の簡
単な説明第１〜４図は本発明の一実施例の装置のサンプ
ル取出工程の４つの異なる段階を示す、左半分の断面図
である。

１０・・…・第１の部分、１２・・・・・・第２の部分
、１４・…・・フェルール、２２・・・・・・穿孔針、
２６・・・・・・打肇手段、３２・・・・・・容器、３
６・・・・・・口栓、４０・・・・・・櫨過膜、５６…
・・・外側ピストン、５８・・・・・・内側ピストン、
７４，７６，７８，８６……スプリング、９２，９６・
・・・・・ボール、９４，９８・・・・・・環状溝。Ｆ
ＩＧ−ｌ ＦＩＧ−２ ＦＩＧ−３ Ｆ’○−ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 取出口を備えた流体圧回路から流体サンプルを取り
   出す装置において、前記取出口に接続されるフエルール
   １４を有する本体部１０，１２、前記フエルール１４に
   固定されているとともに前記本体部内に前記流体を分散
   させるための少なくとも１つのオリフイスを備えた穿孔
   手段２２、穿孔可能な口栓３６および濾過膜４０を有す
   る容器３２を収容することができるとともに、前記口栓
   ３６に前記穿孔手段２２によつて孔が穿けられ、その孔
   を通つて前記流体が前記容器３２に導入される取出位置
   と、前記口栓３６に孔が穿けられず、前記流体が前記容
   器３２の外側を通される非取出位置との間を移動可能な
   打撃手段２６、前記打撃手段２６を前記取出位置に移動
   させる第１の弾性手段７４、前記打撃手段２６を前記非
   取出位置に移動させる、前記第１の弾性手段７４より力
   の弱い第２の弾性手段７６、前記打撃手段２６を前記非
   取出位置にロツクするロツク手段９２，９４、前記ロツ
   ク手段を解放する第１の解放手段５６、前記第１の弾性
   手段を解放する第２の解放手段９６，９８、および空間
   形成手段５６，５８からなり、前記空間形成手段５６，
   ５８が、前記打撃手段２６が前記非取出位置にあるとき
   に第１の体積の流体すなわち洗浄用流体を受けて、前記
   第１の解放手段を作動させて、前記打撃手段を前記取出
   位置に移動させ、それによつて第２の体積の流体すなわ
   ちサンプル用流体が前記容器の前記濾過膜を通つて流れ
   るのを許し、その濾過膜を通つて流れる流体によつて前
   記第２の解放手段が作動せしめられ、前記打撃手段が前
   記非取出位置に移動されるとともに、前記穿孔手段から
   の流体および前記空間形成手段から押し出された流体が
   前記本体部の外部に排出されるようになつていることを
   特徴とする装置。 ２ 前記穿孔手段２２が横方向に開口した出口を有する
   中空の針からなつていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 前記穿孔手段２２が、前記打撃手段２６が前記取出
   位置にあるときに、前記容器３２の前記口栓３６と協働
   するシール装置２４によつて取り巻かれていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置
   。 ４ 前記容器３２が前記濾過膜４０を受容可能な円形の
   底壁を備えており、その底壁に複数の同心の環状溝およ
   び半径方向に延びる溝が設けられており、さらにその底
   壁に、その容器内部への流体の侵入を防止する逆流防止
   手段４４を備えた少なくとも１個のオリフイス４２が設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ５ 前記空間形成手段が、前記本体部の内側で軸方向に
   摺動する前記打撃手段２６の環状部分２８内で軸方向に
   摺動する少なくとも１本のピストン５６，５８からなつ
   ており、そのピストン５６，５８と前記本体部１０，１
   ２の間の環状空間の一部内でシールを保つて軸方向に摺
   動し得るようにスリーブ６０が配されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ 前記第１の弾性手段が前記本体部１０と前記ピスト
   ン５６の間の前記環状空間の一部に収容された圧縮スプ
   リング７４からなつていることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載の装置。 ７ 前記第２の弾性手段が前記容器３２によつて前記打
   撃手段２６と前記フエルール１４の間に封じ込められた
   圧縮スプリング７６からなつていることを特徴とする特
   許請求の範囲第５または第６項記載の装置。 ８ 前記ロツク手段が、前記打撃手段に設けられた座内
   で半径方向に移動することができ、かつ前記本体部１０
   内に設けられた環状溝９４と協働することのできる複数
   のボール９２からなつており、前記第１の解放手段が前
   記ピストン５６からなつていることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項から第７項のいずれか１項記載の装置。 ９ 前記第２の解放手段が、前記スリーブ６０内に設け
   られた座内で半径方向に移動することができ、かつ前記
   本体部１０内に設けられた環状溝９８と協働することの
   できる複数のボール９６からなつていることとを特徴と
   する特許請求の範囲第５項から第８項のいずれか１項記
   載の装置。１０ 前記空間形成手段が２本のピストン５
   ６，５８からなつており、その一方５８が他方５６の内
   部で２位置間を摺動するようになつており、さらにその
   両ピストンが前記打撃手段の方に弾性的に付勢されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項から第９項の
   いずれか１項記載の装置。 １１ 前記両ピストンのうちの前記一方が軸方向に延び
   るコントロールロツド９０を備えており、そのコントロ
   ールロツド９０を使用して前記流体を手動で真空吸引に
   よつて取り出すことができるようになつていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項記載の装置。