TW201938786A - 液中粒子的評價裝置及其運轉方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種液中粒子的評價裝置，其具備：本體構件，具有彼此相向的第一開口部及第二開口部、以及位於內部的中空部；第一流路及第二流路，連接於前述本體構件，與前述中空部連通；第一驅動構件及第二驅動構件，彼此相向地設置在前述中空部內，且可在前述中空部內滑動；驅動手段，在前述中空部內往相向的方向上驅動前述第一驅動構件及/或前述第二驅動構件；送液手段，經由前述第一流路，將含有粒子的液體導入前述中空部；和攝影手段，由前述第一開口部或前述第二開口部拍攝前述中空部內的粒子，在從相向的方向觀察前述第一驅動構件及前述第二驅動構件的情況下，前述第一驅動構件及前述第二驅動構件具有寬度比前述第一流路及前述第二流路寬的部位。
Description
本發明係關於液中粒子的評價裝置及其運轉方法。
作為自動觀察待檢液中的微生物等液中粒子的手段，已知有如下的技術：一邊根據液中粒子的大小調整二片透明玻璃的間隔，一邊將包含粒子的待檢液的一部分固定在特定的區域(專利文獻1及2)。
專利文獻1 日本特公平3-53907號公報
專利文獻2 日本特表2004-503223號公報
然而，使透明玻璃等構件上下地驅動的先前技術(專利文獻1及2)有如下的問題受到關注：不僅觀察對象的液中粒子發生了被擠扁等而固著於驅動構件，那些固著物成為進行自動觀察的障礙，而且為了除去那些物質而不得不耗費巨大的成本。
因此，本發明的目的在於提供一種液中粒子的評價裝置及其運轉方法，其可藉由在相向的方向上驅動(上下驅動)驅動構件而在合適的間隔下觀察待檢液中所含的液中粒子，同時大幅地抑制該液中粒子固著至驅動構件等。
為了達成上述目的，本發明的液中粒子的評價裝置之一態樣為，具備：本體構件，具有彼此相向的第一開口部及第二開口部、以及位於內部的中空部；第一流路及第二流路，連接於前述本體構件，與前述中空部連通；第一驅動構件及第二驅動構件，彼此相向地設置在前述中空部內，且可在前述中空部內滑動；驅動手段，在前述中空部內往相向的方向上驅動前述第一驅動構件及/或前述第二驅動構件；送液手段，經由前述第一流路，將含有粒子的液體導入前述中空部；和攝影手段，由前述第一開口部或前述第二開口部拍攝前述中空部內的粒子，在從相向的方向觀察前述第一驅動構件及前述第二驅動構件的情況下，前述第一驅動構件及前述第二驅動構件具有寬度比前述第一流路及前述第二流路寬的部位。
此外，前述液中粒子的評價裝置的運轉方法之一態樣為，在相向的方向上的前述第一驅動構件和前述第二
驅動構件之間的寬度，係以在觀察時成為0.01mm以上且小於0.05mm，且在非觀察時成為0.5mm以上的方式驅動前述第一驅動構件及/或前述第二驅動構件。
根據本發明的液中粒子的評價裝置及其運轉方法，藉由將第一驅動構件及第二驅動構件朝相向的方向驅動(上下驅動)而在合適的間隔下觀察待檢液中所含的液中粒子，而且能夠顯著地抑制觀察對象的液中粒子固著至驅動構件等，因此可更提高觀察結果的正確性且大幅地抑制裝置的維護成本。
1‧‧‧本體構件
2‧‧‧第一開口部
3‧‧‧第二開口部
4‧‧‧第一流路
5‧‧‧第二流路
6‧‧‧中空部
7‧‧‧第一驅動構件
8‧‧‧第二驅動構件
9‧‧‧攝影手段
11‧‧‧連結構件
12‧‧‧第二驅動構件(被固定的狀態)
13‧‧‧具有伸縮囊構造的連結構件
圖1係本發明第一實施形態的液中粒子的評價裝置的本體構件的剖面的概略圖。
圖2係本發明第一實施形態的液中粒子的評價裝置的剖面的概略圖。
圖3係從與第二驅動構件相向的方向觀察第一驅動構件的情況的概略圖。
圖4a係本發明第二實施形態的液中粒子的評價裝置的剖面的概略圖。
圖4b係本發明第二實施形態的液中粒子的評價裝置的剖面的概略圖。
圖5a係本發明第三實施形態的液中粒子的評價裝置的剖面的概略圖。
圖5b係本發明第三實施形態的液中粒子的評價裝置的剖面的概略圖。
針對本發明的較佳實施形態，如以下所述一邊參照圖式一邊進行說明。
<第一實施形態>
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置具備：本體構件，具有彼此相向的第一開口部及第二開口部、以及位於內部的中空部；第一流路及第二流路，連接於前述本體構件，與前述中空部連通；第一驅動構件及第二驅動構件，彼此相向地設置在前述中空部內，且可在前述中空部內滑動；驅動手段，在前述中空部內往相向的方向上驅動前述第一驅動構件及/或前述第二驅動構件；送液手段，經由前述第一流路，將含有粒子的液體導入前述中空部；和攝影手段，由前述第一開口部或前述第二開口部拍攝前述中空部內的粒子，在從相向的方向觀察前述第一驅動構件及前述第二驅動構件的情況下，前述第一驅動構件及前述第二驅動構件具有寬度比前述第一流路及前述第二流路寬的部位。
在本發明實施形態的液中粒子的評價裝置中，較佳為第一開口部及第二開口部係彼此相向，與中空部連通。
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置具備：本體構件，具有彼此相向且連通而形成中空部的第一開口部及第二開口部、以及分別與上述中空部連通的第一流路及第二流路；第一驅動構件及第二驅動構件，分別嵌合或鬆嵌(loosely fit)於上述中空部；驅動手段，在上述中空部內往相向的方向上驅動上述第一驅動構件及/或上述第二驅動構件；送液手段，經由上述第一流路，將含有粒子的液體導入上述中空部；和攝影手段，拍攝上述中空部內的液中粒子，在從相向的方向觀察上述第一驅動構件及上述第二驅動構件的情況下，上述第一驅動構件及上述第二驅動構件具有寬度比上述第一流路及上述第二流路寬的部位。
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置可具備如下的本體構件：具有彼此相向且連通而形成中空部的第一開口部及第二開口部、以及分別與上述中空部連通的第一流路及第二流路。
圖1係本發明第一實施形態的液中粒子的評價裝置的本體構件的剖面的概略圖。在圖1的剖面圖中，本體構件1係在其一端及另一端(上下方向)中，具有彼此相向的第一開口部2及第二開口部3。
在圖1的本體構件1中，第一開口部2和第二開口部3係等寬，但例如彼此的寬度可以不同，彼此的開口形狀亦可不同。
本體構件具有彼此相向的第一開口部及第二開口部、以及位於內部的中空部。
本體構件可以是管狀，亦可以是大致圓管狀，也可以是多角管狀。此外，可將第一開口部設於一端，將第二開口部設於另一端。
第一開口部2及第二開口部3可以連通，形成中空部6。本發明實施形態的液中粒子的評價裝置能夠通過第一開口部2或第二開口部3觀察存在於中空部6的待檢液，進行評價。
在圖1的本體構件1中，中空部係從第一開口部2到第二開口部3為止，以整體而言是等寬的，其形狀沒有特別的限定，例如，可以有寬度等的變化(膨脹、縮頸等)，即使加以彎曲也沒關係。
此外，在圖1的剖面圖中，本體構件1係在其側面(左右方向)中具有第一流路4及第二流路5。
在圖1中，第一流路4及第二流路5係在寬度(圖1的上下)方向及長邊(圖的左右)方向上分別為等寬及等長，但例如彼此的寬度可不同，彼此的形狀亦可不同。此外，在圖1中，第一流路4及第二流路5係在本體構件1的長度(圖1的上下)方向上，以彼此相向的方式設置在相同位置，但也可以將它們設置在不同的位置。
第一流路4及第二流路5係分別連接於本體構件1，與中空部6連通。
形成本體構件的素材，只要不是會被待檢液腐蝕的物質等即可，沒有特別的限定，例如，可舉出：不銹鋼或鋁等金屬。
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置必須具備：彼此相向地設置在上述中空部內且可在上述中空部內滑動的第一驅動構件及第二驅動構件。此外，本發明的液中粒子的評價裝置必須具備：在中空部內往相向的方向上驅動第一驅動構件及/或上述第二驅動構件的驅動手段。
圖2係本發明第一實施形態的液中粒子的評價裝置的剖面的概略圖。第一驅動構件及第二驅動構件可分別嵌合或鬆嵌於上述中空部內。在圖2的剖面圖中，本體構件1的中空部6中分別嵌合了第一驅動構件7及第二驅動構件8，成為可藉由驅動手段(未圖示)而在本體構件1的長度(圖的上下)方向上相向地驅動的狀態。
此處，「嵌合」係指第一驅動構件及第二驅動構件係以中空部成為液密的狀態的方式分別嵌入中空部。
又，第一驅動構件及/或第二驅動構件也能以中空部沒有成為液密的狀態存在，即進行「鬆嵌」。
第一驅動構件及第二驅動構件，可以是該兩者都在中空部內進行驅動，也可以是僅任一者在中空部內進行驅動。
在後者的情況下，不進行驅動之側的驅動構件能以塞住第一開口部或者是第二開口部、或者中空部的一部分的形式，藉由接著等來予以固定。此外，相當於不進行驅動之側的驅動構件的部位可與本體構件一體成形。又，在這些情況下，並非嚴謹的解釋，若假設被固定的驅動構件或相當於驅動構件的部位不存在，第一開口部及第二開口部彼此便可視為連通而形成有中空部者。
此外，第一驅動構件及/或第二驅動構件，可以不僅在中空部內而是從中空部內涵蓋至中空部外地進行驅動。
在本發明實施形態的液中粒子的評價裝置中，成為隔著第一驅動構件或第二驅動構件拍攝存在於被第一驅動構件或第二驅動構件包夾的中空部的一部分區域的待檢液，進行評價。因此，第一驅動構件或第二驅動構件的至少一部分較佳為透明或半透明。另一方面，兩個驅動構件可以都具有透明的部位，也可以以驅動構件整體成為透明的方式予以成型。
作為形成驅動構件中的透明的部位的素材，例如，可舉出：玻璃、丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂。此外，作為形成驅動構件中的透明的部位以外的素材，例如，可舉出：不銹鋼或鋁等金屬。
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置必須具備：經由第一流路，將含有粒子的液體導入中空部的送液手段(未圖示)。此外，本發明實施形態的液中粒子的評價裝置必須具備：拍攝中空部內的液中粒子的攝影手段。
藉由送液手段，能夠一邊經由第一流路，一邊將含有粒子的液體(即待檢液)導入被第一驅動構件或第二驅動構件包夾的中空部的一部分區域。然後，藉由攝影手段，能夠用攝影手段9，隔著例如在圖2中的第一驅動構件7或第二驅動構件8拍攝存在於被第一驅動構件或第二驅動構件包夾的中空部的一部分區域的待檢液，進行評價。
作為送液手段，例如，可舉出：渦輪(非容積)型或容積型幫浦。
作為攝影手段，例如，可舉出：具有以CCD或CMOS為代表的元件的照相機，較佳為依據評價對象而分別使用彩色或單色、或者UV或IR等元件感度。
經由第一流路而導入中空部的一部分區域的待檢液係經由第二流路而排出至中空部外。又，待檢液可以被連續地導入中空部的一部分區域，但透過在第一流路及/或第二流路設置封閉手段來停止其內部的待檢液的液體流動，從而能在使中空部的一部分區域內的待檢液暫時滯留的狀態下進行拍攝，進行評價。
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置，在從相向的方向觀察第一驅動構件及第二驅動構件的情況下，第一驅動構件及第二驅動構件必須具有寬度比第一流路及第二流路寬的部位。
圖3係從與第二驅動構件8相向的方向觀察第一驅動構件7的情況的概略圖。第一流路4及第二流路5，其寬度皆為L1且是一定的，第一驅動構件7具有寬度比它寬的部位(最大寬度為L2)。關於圖3中未圖示的第二驅動構件8，在從與圖3為完全相反的方向觀察其的情況下，則是具有寬度比第一流路4及第二流路5的寬度L1寬的部位。
如圖3所示，在第一驅動構件7或第二驅動構件8不具有寬度比第一流路4及第二流路5的寬度L1寬的部位的情況下，即在第一驅動構件7或第二驅動
構件8的最大寬度L2係與L1相同或比L1窄的情況下，在將具有與L1相同程度的直徑的液中粒子導入中空部而滯留的情況下，若因第一驅動構件7及/或第二驅動構件8朝相向的方向的驅動(上下驅動)而被擠扁，則扁掉的液中粒子失去往第一驅動構件7及第二驅動構件8的寬度方向逃避的地方。而且，若朝第一驅動構件7及第二驅動構件8的長度L3的方向被無間隙地延伸且對液中粒子進一步施加壓力的話，則固著於第一驅動構件7及第二驅動構件8的可能性變得更高。
另一方面，如圖3所示，在第一驅動構件7或第二驅動構件8具有寬度比第一流路4及第二流路5的寬度L1寬的部位的情況下，即使是在將具有與L1相同程度的直徑的液中粒子導入中空部而滯留的情況下，因第一驅動構件7及/或第二驅動構件8朝相向的方向的驅動(上下驅動)而被擠扁的液中粒子不僅在第一驅動構件7及第二驅動構件8的長度方向上延伸，也能在寬度方向上延伸，使得在二個驅動構件間被無間隙地延伸的可能性明顯降低。因此，可以實現大幅降低液中粒子固著於第一驅動構件7及第二驅動構件8的可能性。
關於第一驅動構件7及第二驅動構件8的長度L3，若其過短的話，則會升高液中粒子滯留於中空部6或者是中空部6的清洗變得不充分等之可能性。反之，若其過長，則會升高被導入中空部6的液中粒子堵塞的可能性。因此，L3和L2較佳為相同程度，再者，從防止滯留的液中粒子卡住等的觀點來看，在從彼此的
相向的方向觀察第一驅動構件7及第二驅動構件8的情況下的第一驅動構件7及第二驅動構件8的形狀，更佳為大致圓形或多角形，再更佳為大致圓形。
相向的方向上的第一驅動構件和第二驅動構件之間的寬度，雖根據液中粒子的平均尺寸、本發明實施形態的液中粒子的評價裝置所具備的攝影手段的景深等而適宜決定即可，但在觀察液中粒子時，若液中粒子為活性污泥的話，則從攝影解析度和驅動構件的位置再現性的觀點來看，較佳為設為0.01mm以上。此外，從防止液中粒子在上下方向上重複而辨識錯誤的觀點來看，觀察液中粒子時的相向的方向上的第一驅動構件和第二驅動構件之間的寬度較佳為設為小於0.05mm。
另一方面，在非觀察液中粒子時，為了抑制中空部的塞住，第一驅動構件和第二驅動構件之間的寬度較佳為設為0.5mm以上。此外，為了避免由驅動時間所造成的觀察時間增加，在非觀察液中粒子時的第一驅動構件和第二驅動構件之間的寬度較佳為設為1mm以下。又，從在非觀察液中粒子時，固著於第一驅動構件及第二驅動構件的液中粒子等游離的可能性也會升高的觀點考量，較佳為間歇性地反覆進行待檢液的導入、和第一驅動構件及第二驅動構件朝相向的方向的驅動(上下驅動)。
本發明實施形態的液中粒子的評價裝置的運轉方法為，在相向的方向上的前述第一驅動構件和前述第二驅動構件之間的寬度，係以在觀察時成為0.01mm以上且
小於0.05mm，且在非觀察時成為0.5mm以上的方式驅動前述第一驅動構件及/或前述第二驅動構件。
關於第一驅動構件及/或第二驅動構件在相向的方向上驅動的速度，為了將包含拍攝的評價時間設為適度的時間，同時降低驅動構件等破損的可能性，較佳為設為5mm/s以下。此外，從作業效率的觀點來看，較佳為設為0.5mm/s以上。
<第二實施形態>
圖4a及圖4b係本發明第二實施形態的液中粒子的評價裝置的本體構件的剖面的概略圖第一驅動構件。本發明第二實施形態的液中粒子的評價裝置，除了本發明第一實施形態的液中粒子的評價裝置的構成要素外，還具備連結構件，其安裝於本體構件及第一驅動構件而將本體構件和第一驅動構件之間保持液密。
在圖4a及圖4b的剖面圖中，第一驅動構件7係鬆嵌於本體構件1的中空部6，且第二驅動構件12係嵌合於本體構件1的中空部6。此處，第一驅動構件7成為可以藉由驅動手段(未圖示)而與本體構件1的長度方向(圖的上下方向)相向地驅動的狀態。反之，第二驅動構件12成為不進行驅動的構成，以塞住第二開口部的形式藉由接著來予以固定。又，如前所述，不進行驅動的第二驅動構件可以與本體構件一體成形。
在圖4a及圖4b的剖面圖中，鬆嵌於本體構件1的中空部6的第一驅動構件7成為不僅在中空部
6內，亦可從中空部6內涵蓋至中空部6外地進行驅動的構成。在這樣的構成中，本體構件和第一驅動構件之間應該以成為液密的狀態的方式保持，本發明第二實施形態的液中粒子的評價裝置具備如圖4a及圖4b所示的連結構件11。連結構件11係分別安裝於本體構件1及第一驅動構件(7)。
連結構件的形狀，可依其素材、第一驅動構件的驅動範圍等而適宜決定。連結構件可以是彈性構件，作為連結構件的素材，例如，可舉出具有一定的破壞強度並可伸縮的樹脂、橡膠或彈性體。
作為將連結構件11分別安裝於本體構件及第一驅動構件的方法，例如，可舉出：利用接著等之固定。
<第三實施形態>
圖5a及圖5b係本發明第三實施形態的液中粒子的評價裝置的本體構件的剖面的概略圖。本發明第三實施形態的液中粒子的評價裝置係本發明第二實施形態的液中粒子的評價裝置中的連結構件具有伸縮囊構造。
在圖5a的剖面圖中，連結構件13具有伸縮囊構造。藉由連結構件D1具有伸縮囊構造，便可以如圖5b，即使讓第一驅動構件7進行朝相向的方向的驅動(上下驅動)，連結構件13也不會在側面方向(左右)上大幅擺動地伸縮，便可以更穩定地實施液中粒子的評價。
本發明能夠適合利用於水處理槽的活性污泥等液中粒子的狀態評價。
雖然參照詳細且特定的實施態樣說明了本發明，但對同業者而言應當理解能夠在不脫離本發明的精神和範圍下增加各種變更或修正。
本申請案係基於2018年2月1日申請的日本專利申請案(日本特願2018-16114)者，將其內容以參照的形式併入本文中。
Claims (6)
- 一種液中粒子的評價裝置，具備：本體構件，具有彼此相向的第一開口部及第二開口部、以及位於內部的中空部；第一流路及第二流路，連接於該本體構件，與該中空部連通；第一驅動構件及第二驅動構件，彼此相向地設置在該中空部內，且可在該中空部內滑動；驅動手段，在該中空部內往相向的方向上驅動該第一驅動構件及/或該第二驅動構件；送液手段，經由該第一流路，將含有粒子的液體導入該中空部；和攝影手段，由該第一開口部或該第二開口部拍攝該中空部內的粒子，在從相向的方向觀察該第一驅動構件及該第二驅動構件的情況下，該第一驅動構件及該第二驅動構件具有寬度比該第一流路及該第二流路寬的部位。
- 如請求項1之液中粒子的評價裝置，其具備連結構件，該連結構件安裝於該本體構件及該第一驅動構件而將該本體構件和該第一驅動構件之間保持液密。
- 如請求項2之液中粒子的評價裝置，其中該連結構件具有伸縮囊構造。
- 如請求項1至3中任一項之液中粒子的評價裝置，其中在從相向的方向觀察該第一驅動構件及/或該第二驅動構件的情況下的該第一驅動構件及/或該第二驅動構件的形狀，係大致圓形或多角形。
- 一種液中粒子的評價裝置的運轉方法，該運轉方法係如請求項1至4中任一項之評價裝置的運轉方法，其中相向的方向上的該第一驅動構件和該第二驅動構件之間的寬度，係以在觀察時成為0.01mm以上且小於0.05mm，且在非觀察時成為0.5mm以上的方式驅動該第一驅動構件及/或該第二驅動構件。
- 如請求項5之液中粒子的評價裝置的運轉方法，其中該第一驅動構件及/或該第二驅動構件在相向的方向上驅動的速度為5mm/s以下。
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