JP2008002956A - 洗浄装置および水質計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】供給される圧縮エアを噴射する気体噴射部31と、一端から被検液が供給され他端の開口部まで被検液が通流するノズル32と、を有し、ノズル32の開口部が気体噴射部31の噴射流路と連通し、圧縮エアの噴射とともにアスピレータとしての作用によりノズル32の開口部から被検液を吸引して滴状とし、圧縮エアに滴を含めた圧縮流体を洗浄対象に噴射する流体噴射部3を備える洗浄装置1とした。またこのような洗浄装置を搭載する水質計とした。
【選択図】図3
Description
特許文献1に記載された従来技術は、測定セルを洗浄する洗浄ノズルを測定セルの周囲に配置し、ノズル噴射液を加圧気体とともに洗浄ノズルから測定セルに噴射して洗浄するというものである。
特許文献2に記載された従来技術は、センサーによる測定時以外では加圧空気の導入や加圧洗浄水の導入によって測定セル内から被測定水を排除し、センサーの検出部が被測定水に触れる機会を少なくすることでセンサーの汚れを少なくし、長時間の継続的な測定を可能とするものである。
特許文献3に記載された従来技術は、プローブ内に洗浄用流体(例えば水)が、プローブヘッドのスリットを勢いよく通過し、その状態で光学窓のそれぞれに勢いよく噴射され、これによって各光学窓が洗浄される、というものである。
薬液洗浄は、検出部に対して近傍に設けたノズルから薬液を噴射して検出部の汚れを除去する方式である。
エア洗浄は、検出部に対して近傍に設けたノズルから圧縮エアを噴射して検出部の汚れを除去する方式である。さらにこのエア洗浄は継続して圧縮エアを吹き付ける単純吹き付け方式と、高圧の圧縮エアの供給・停止を繰り返してパルス状に吹き付けるパルスジェット方式と、に分類される。
水ジェット洗浄は、検出部に対して近傍に設けたノズルから水をジェット噴射して検出部の汚れを除去する方式である。
拭取洗浄は、例えばワイパー機構などを用いて検出部の汚れを直接接触除去する方式である。
また、パルスジェット式はこの点を改良し、一瞬ではあるが強力な引き剥がし力を発生させることができるため、洗浄力を増加させている。しかし、強力な引き剥がし力は一瞬しか発生しないため、持続的にこの力を与え続けることが原理的に困難で洗浄力の向上に限界があった。
被検液に接液する洗浄対象に付着した汚濁物質を除去する洗浄装置であって、
供給される圧縮気体を噴射する気体噴射部と、一端から液体が供給され他端の開口部まで液体が通流するノズルと、を有し、ノズルの開口部が気体噴射部の噴射流路と連通し、圧縮気体の噴射とともにノズルの開口部から液体を吸引して滴状とし、滴を含む圧縮流体を洗浄対象に噴射する流体噴射部を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の洗浄装置において、
前記ノズルは、一端の開口部から被検液を流入させ、被検液による滴を含む圧縮流体を噴射することを特徴とする。
請求項1に記載の洗浄装置において、
前記ノズルは、一端から水または洗浄液が供給され、水または洗浄液による滴を含む圧縮流体を噴射することを特徴とする。
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の洗浄装置において、
前記気体噴射部は噴射流路内で前記ノズルを同軸に配置して形成した環状流路であり、かつ前記ノズルの開口部は噴射流路の開口部の中側の近傍に配置されて噴射流路と連通するものであり、前記流体噴射部は、環状流路から圧縮気体が噴射されるとともに中央のノズルの開口部から液体を吸引して滴状とし、滴を含む圧縮流体を噴射することを特徴とする。
被検液と接液し、被検液の性状についての検出信号を取得する洗浄対象としての検出部と、
検出部を洗浄する請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の洗浄装置と、
を備えることを特徴とする。
請求項5に記載の水質計において、
前記検出部は、
発光ユニットに接続されて被検液に光を照射する発光部と、
受光ユニットに接続されて被検液を通過した発光部からの光を受光する受光部と、
を備え、
前記洗浄装置が、発光部および受光部をそれぞれ洗浄することを特徴とする。
センサ部10は、被検液に紫外線を照射し、この紫外線の吸光度から、水中の有機汚濁物質の濃度を測定する。このセンサ部10は、詳しくは、図2で示すように、センサベース部100、検出空間101、発光部側ロッドレンズ102、光源ランプ103、ソケット104、ランプベース105、受光部側ロッドレンズ106、光学ベース107、ハーフミラー108、第1受光部109、第2受光部110、接続コード111、シール112、洗浄装置1を備えている。
検出空間101は、被検液が導入されるようにセンサベース部100内に窪んだ空間として形成されている。なお図ではセンサベース部100に切り欠きを設けたものであるが、機械的強度を高めるため、検出空間101の側面をセンサベース部100の上下を結ぶ図示しない側壁や側柱で補強するように形成しても良い。
光源ランプ103は、その照射部の光軸と発光部側ロッドレンズ102の光軸とを一致させて光学的に接続されており、光源ランプ103からの光が発光部側ロッドレンズ102を介して被検液に照射される。
ランプベース105は、これら光源ランプ103とソケット104とを一体に固定する。また、センサベース部100に嵌め込むときに光源ランプ103とソケット104との位置決めを容易にする。
光学ベース107は、光路107aが形成されており、その光路107a上でハーフミラー108、第1受光部109、第2受光部110を位置決めしつつ、保持する。
ハーフミラー108は、受光部側ロッドレンズ106を介して入射する光を図2で示すように上側と左側とに分光する。光は第1受光部109と第2受光部110とへ入射する。
洗浄装置1は、本形態ではセンサ部10に一体に形成されている。この洗浄装置1の詳細については後述する。センサ部10はこのようなものである。
封止部12は、蓋部13における図示しない信号ケーブルと端子部15との接続箇所に配置され、信号ケーブルと端子部15との接続箇所に被検液が侵入しないように配慮している。
導入ベース部14は、端子部15および継手18を保持する回転体であり、受光ユニット収容ケース22の上側の開口部に固定される。端子部15を介して信号を、また、継手18を介して圧縮気体の具体例である圧縮エアを導入する。
端子部15は信号ケーブルと電気的に接続されており、導入ベース部14に固定されている。
基板17はコード16と電気的に接続されている。基板17には図示しない信号処理回路が搭載されており、図2で示す基板17に搭載される第1受光部109、また、接続コード111を介して接続される第2受光部110がそれぞれ信号処理回路と接続されており、第1受光部109および第2受光部110での検出信号を増幅等信号処理してコード16、端子部15、信号ケーブルを介して図示しない本体装置へ送信する。この本体装置は検出信号を受信し、各種分析処理を行う。
継手19は、継手18と流路が接続されており、継手18の反対側で導入ベース部14に固定されている。
エアチューブ20は、継手19と流路が接続されている。
発光ユニット収容ケース23は、筒体であり、上側の開口部にセンサ部10が配置固定される。この発光ユニット収容ケース23に収容される発光部側ロッドレンズ102、光源ランプ103、ソケット104、ランプベース105、電源部24、コード25等により発光ユニットが構成される。
電源部24は、発光ユニット収容ケース23内に収納される。
コード25は、一方が電源部24に他方がソケット104に電気的に接続される。電源部24から発光に充分な電力がソケット104を介して光源ランプ103へ供給される。
蓋部26は、段付の円板であり、発光ユニット収容ケース23の下側の開口部に固定される。
洗浄装置1は、詳しくは、図2,図3で示すように、エア流路2、流体噴射部3を備えている。そして詳しくは、図3で示すように、流体噴射部3は、気体噴射部31、ノズル32を備える。このノズル32は、さらに噴射部321、噴射路322、吸引部323、流入路324、シール325を備える。なお、図3では発光部側ロッドレンズ102側にのみ符号を付しているが、受光部側ロッドレンズ106側も同じ構成であり、重複する符号を省略している。
気体噴射部31は、詳しくは環状流路である。この環状流路は、噴射流路内にノズル32の噴射部321が中心軸を同じくして同軸に配置されるため環状の流路が形成されたものである。
噴射部321は開口部が小径の筒体であり、噴射路322が形成されている。
吸引部323は開口部が大径の筒体であり、流入路324が形成されている。
図示しないエア給気装置を稼働させて、図示しないエア供給ホース、継手18、継手19、エアチューブ20、継手21を介してエア流路2に圧縮エアが供給される。この圧縮エアの供給は一定の圧力で継続的に供給される。すると、流体噴射部3の気体噴射部(環状流路)31から圧縮エアが連続して噴射される。図3では図を見やすくするため、気体噴射部(環状流路)31の開口部を広く図示しているが、実際は充分に狭くすることで噴射速度を大きくしている。この場合、充分な量の圧縮エアを送ることで、発光部側ロッドレンズ102の発光面および受光部側ロッドレンズ106の受光面は圧縮エアのエア噴射領域4(図3中の実線領域)で覆われた状態となっている。なお、実際はエア噴射領域4はこのような直線状になるわけではないが、説明上このような領域になるものとして説明する。エア噴射領域4では大きな気泡が占めたり、気泡が移動したりする事態がランダムに起きるような領域である。これらの発光面および受光面は被検液の接液部であり、洗浄対象となるが、気泡に覆われたり、気泡の境界面と接触することとなる。このように圧縮エアを被検液中で急激に膨張させて気泡を含んだ高速な水流を発生させ、この水流の勢いと、発光面および受光面に付着した汚濁物質に被検液(液相)と気泡(気相)との境界部が無秩序に接触する際に、汚濁物質に振動が引き起こされることとの相乗作用によって、効率的に汚濁物質が剥離除去される。
さらに滴が当たるときには圧縮エアも噴射している状態であり、剥がれ落ちそうな汚濁物質に対して圧縮エアの噴射力で汚濁物質を吹き飛ばすという作用もある。
そのため、この曲面凸形状と本発明による圧縮エアおよび滴による引き剥がし効果との相乗効果により、さらに洗浄力の向上を実現することができる。
また、本形態では圧縮気体として、空気を圧縮した圧縮エアを例に挙げて説明を行ったが、被検液の性状に影響を与えない他の流体を採用しても良い。圧縮気体は適宜選択される。
10:センサ部
100:センサベース部
101:検出空間
102:発光部側ロッドレンズ
103:光源ランプ
104:ソケット
105:ランプベース
106:受光部側ロッドレンズ
107:光学ベース
107a:光路
108:ハーフミラー
109:第1受光部
110:第2受光部
111:接続コード
112:シール
11:ブッシング
12:封止部
13:蓋部
14:導入ベース部
15:端子部
16:コード
17:基板
18:継手
19:継手
20:エアチューブ
21:継手
22:受光ユニット収容ケース
23:発光ユニット収容ケース
24:電源部
25:コード
26:蓋部
1:洗浄装置
2:エア流路
3:流体噴射部
31:気体噴射部(環状流路)
32:ノズル
321:噴射部
322:噴射路
323:吸引部
324:流入路
325:シール
4:エア噴射領域
5:低圧部
6:滴噴射領域
Claims (6)
- 被検液に接液する洗浄対象に付着した汚濁物質を除去する洗浄装置であって、
供給される圧縮気体を噴射する気体噴射部と、一端から液体が供給され他端の開口部まで液体が通流するノズルと、を有し、ノズルの開口部が気体噴射部の噴射流路と連通し、圧縮気体の噴射とともにノズルの開口部から液体を吸引して滴状とし、滴を含む圧縮流体を洗浄対象に噴射する流体噴射部を備えることを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1に記載の洗浄装置において、
前記ノズルは、一端の開口部から被検液を流入させ、被検液による滴を含む圧縮流体を噴射することを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1に記載の洗浄装置において、
前記ノズルは、一端から水または洗浄液が供給され、水または洗浄液による滴を含む圧縮流体を噴射することを特徴とする洗浄装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の洗浄装置において、
前記気体噴射部は噴射流路内で前記ノズルを同軸に配置して形成した環状流路であり、かつ前記ノズルの開口部は噴射流路の開口部の中側の近傍に配置されて噴射流路と連通するものであり、前記流体噴射部は、環状流路から圧縮気体が噴射されるとともに中央のノズルの開口部から液体を吸引して滴状とし、滴を含む圧縮流体を噴射することを特徴とする洗浄装置。 - 被検液と接液し、被検液の性状についての検出信号を取得する洗浄対象としての検出部と、
検出部を洗浄する請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の洗浄装置と、
を備えることを特徴とする水質計。 - 請求項5に記載の水質計において、
前記検出部は、
発光ユニットに接続されて被検液に光を照射する発光部と、
受光ユニットに接続されて被検液を通過した発光部からの光を受光する受光部と、
を備え、
前記洗浄装置が、発光部および受光部をそれぞれ洗浄することを特徴とする水質計。
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