| 【発明の名称】 |
バルブ、試料抜き出し装置及び添加装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】鈴木 基夫
【氏名】石川 隆志
【氏名】斎藤 浩一
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| 【要約】 |
【課題】内部を確実に洗浄できるバルブと、このバルブを用いた試料抜き出し添加装置を得る。
【解決手段】サンプリングバルブ１０のサンプリングパイプ１４は、シリンダ３８によって上下に移動する。サンプリングパイプ１４を下方に移動させると、試料取入口１６が貯留試料２０と対向し、試料の抜き出しができる。サンプリングパイプ１４を上方に移動させると、試料取入口１６は洗浄水流路６０と対向するので、洗浄水を洗浄パイプ５８の洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０内に送る。洗浄水は試料取入口１６からサンプリングパイプ１４内を流れて試料排出口２２から流出するので、サンプリングパイプ１４の内部の全てを洗浄できる。このサンプリングバルブ１０を使用した試料抜き出し装置１２においても、試料にエアーや不純物が混入しない状態を常に維持し、安定して抜き出しができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 容器に貯留された貯留試料内に配設される試料内開口部と貯留試料外に配設される試料外開口部との間で試料が流動可能とされた試料管と、洗浄液を前記試料内開口部へ注入添加可能又は試料内開口部から排出可能な洗浄管と、前記試料管と前記洗浄管とを相対移動させて、前記試料内開口部が前記貯留試料と対向した試料対向位置と試料内開口部が洗浄管と対向した洗浄位置との間で変位させる移動手段と、を有することを特徴とするバルブ。
【請求項２】 前記試料対向位置と前記洗浄位置とが前記試料管の長手方向に沿って設けられ、前記移動手段が、前記試料管と前記洗浄管とを試料管の長手方向に沿って相対移動させることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】 前記洗浄管が、前記試料管の外側に且つ試料管と同軸に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のバルブと、前記試料外開口部から試料を抜き出す抜出装置と、前記洗浄管へ洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、を有することを特徴とする試料抜き出し装置。
【請求項５】 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のバルブと、前記試料外開口部へ添加物を供給する添加物供給装置と、前記洗浄管へ洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、を有することを特徴とする添加装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ、試料抜き出し装置及び添加装置に関し、さらに詳しくは、例えば、化学プラントや産業設備、実験設備等において使用される試料タンク（試料ストック槽、反応調整槽、攪拌混合槽等）から試料を抜き出し（サンプリング）するためのサンプリングバルブとして使用可能であり、また、試料に添加物を添加することも可能なバルブと、このバブルを用いた試料抜き出し装置及び添加装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３には、試料槽から試料をサンプリングするサンプリングバルブの一例が示されている。
【０００３】このサンプリングバブルは、タンク２００の底部に設けらた、略Ｔ字状のいわゆるＴ型弁２０２で構成されている。このＴ型弁２０２が、アクチュエータ２０４等によって開閉することで、パイプ２０６から所定量の試料を取り出すことが可能になっている。
【０００４】しかし、図１３に示す構成では、パイプ２０６の液体流出口２０８がタンク２００内の試料の液面よりも下方にあるため、Ｔ型弁２０２を開いたときにパイプ内に帯在していた空気がパイプ２０６を通ってタンク２００内に入ってしまう。試料が液体の場合には、この空気によって試料液体が発泡状態となり、試料の使用等に支障をきたすおそれもある。
【０００５】また、一般にこのようなサンプリングバルブではＴ型弁２０２やパイプ２０６を適宜洗浄することが望まれるが、タンク２００内で試料に化学変化や状態変化が生じている場合には、試料をサンプリングした後にパイプ２０６内の洗浄が速やかに出来ないため、連続したサンプリングを不純物のない状態で行うことが難しかった。
【０００６】しかも、この構成では構造上、パイプ２０６内の洗浄が困難で洗浄液の液溜まりが生じやすく、洗浄液をパイプ２０６内に導くための配管や、洗浄液の供給を開始及び停止するためのバルブ等の付帯設備等が別途必要になるため、構造が複雑になり、設備コストも高くなっていた。
【０００７】これに対し、図１４には、固定素子２３２、２３６の間に設けられた可動素子２３４を回転させることでサンプリング経路を切り替え、所定量の試料をサンプリングするサンプリングバルブ２３０が示されている（特開平５−１４１５４９号参照）。そして、特定のサンプリング経路を選択した状態で、対応する弁２３８を開状態にして吸引手段２４０で吸引することで洗浄液を流し、サンプリング経路を洗浄するようになっている。
【０００８】しかし、このサンプリングバルブ２３０においても、選択されたサンプリング経路は洗浄されるものの、試料液内に配置されるピペット２４２部は試料が入っている試験管を取り除かない限り洗浄できなかった。このため、一つの試料の時間をおってのサンプル等は出来なかった。
【０００９】図１５には、上記したものとは異なるサンプリングバルブ２６０が示されている（特開平６−２４１３２８号参照）。このサンプリングバルブ２６０は、配管２６２の途中から分岐するノズル２６４に設けられており、配管２６２中の流体の一部を、検査等に用いるサンプルとして所定量採取するために使用されている。サンプリングバルブ２６０としては、開閉操作時に微量の液体が滞留することがないように、ボールバルブ構造とし、還流片２６５の部分が洗浄できることを特長としている。
【００１０】しかし、連続して流れている試料が配管２６２内にある限り、このサンプリングバルブ２６０においても還流片２６５の部分は洗浄されるが、ノズル２６４内にはすでにサンプリングした流体の一部が滞留し、しかもノズル２６４内は洗浄されないため、不純物が残ってしまうおそれがあった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を考慮し、サンプリング試料管内部を確実に洗浄できるバルブと、このバルブを用いた試料抜き出し添加装置を得ることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明では、容器に貯留された貯留試料内に配設される試料内開口部と貯留試料外に配設される試料外開口部との間で試料が流動可能とされた試料管と、洗浄液を前記試料内開口部へ注入添加可能又は試料内開口部から排出可能な洗浄管と、前記試料管と前記洗浄管とを相対移動させて、前記試料内開口部が前記貯留試料と対向した試料対向位置と試料内開口部が洗浄管と対向した洗浄位置との間で変位させる移動手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】従って、移動手段によって試料管と洗浄管とが相対移動され、試料内開口部が試料対向位置となっている状態では、容器内に貯留された貯留試料が試料内開口部から試料管内へ流入して試料外開口部へ流動し、貯留試料を抜き出しすることができる。
【００１４】移動手段によって試料管と洗浄管とが相対移動され、試料内開口部が洗浄位置となっている状態では、洗浄管から試料内開口部へ洗浄液を注入して、試料管の内部を洗浄できる。このとき、注入された洗浄液は、試料外開口部から流出する。洗浄液が試料内開口部から試料外開口部まで流れるので、試料管の内部、すなわち試料が流動する領域の全てを洗浄することができる。
【００１５】なお、洗浄液を試料内開口部から試料外開口部まで流すことが可能であれば、その流れ方向は特に限定されない。すなわち、試料外開口部から洗浄液を注入して試料内開口部から排出させてもよい。
【００１６】また、試料内開口部から貯留試料を取り入れて試料外開口部から試料を抜き出すだけでなく、逆に試料外開口部から試料を注入して試料内開口部から容器内に添加してもよい。後者の場合には、必ずしも試料内開口部が貯留試料と対向している必要はなく、例えば、上方から試料を容器内に注入させて添加する構成でもよい。また、容器内に試料が全くない状態（すなわち容器が空の状態）で添加してもよい。
【００１７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記試料対向位置と前記洗浄位置とが前記試料管の長手方向に沿って設けられ、前記移動手段が、前記試料管と前記洗浄管とを試料管の長手方向に沿って相対移動させることを特徴とする。
【００１８】すなわち、試料管と洗浄管とを試料管の長手方向に沿って相対移動させることで、試料内開口部を試料対向位置と洗浄位置との間で変位させることができるので、相対移動させるための構造が簡単になる。
【００１９】請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記洗浄管が、前記試料管の外側に且つ試料管と同軸に配置されていることを特徴とする。
【００２０】従って、洗浄管が試料管と一体的に配置されるので、洗浄管を試料管に対して別体で、且つ試料管の外部に設けた場合と比較して、より少ないスペースで洗浄管を設けて試料管に洗浄液を注入することが可能になる。
【００２１】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のバルブと、前記試料外開口部から試料を抜き出す抜出装置と、前記洗浄管へ洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、を有することを特徴とする。
【００２２】バルブの試料内開口部が試料対向位置となっているときに抜出装置によって試料外開口部から貯留試料を取り出すことで、所定量の試料を抜き出すことができる。
【００２３】また、バルブの試料内開口部が洗浄位置となっているときに洗浄液供給装置によって洗浄液を供給すると、洗浄液が洗浄管を通って試料管の内部に注入され、試料外開口部から流出される。これにより、試料管の内部すなわち試料が流動する領域の全てを洗浄することができる。従って洗浄後に再び試料の抜き出しを行う場合に、空気や不純物が混入しないので、安定して抜き出しを行うことができる。
【００２４】なお、洗浄液供給装置によって供給された洗浄液は、試料外開口部から試料管の内部に注入され、洗浄位置にある試料内開口部から洗浄管へ流出されるようになっていてもよい。
【００２５】請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のバルブと、前記試料外開口部へ添加物を供給する添加物供給装置と、前記洗浄管へ洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、を有することを特徴とする。
【００２６】バルブの試料内開口部が試料対向位置となっているときに添加物供給装置によって試料外開口部ヘ添加物を供給することで、所定量の添加物を試料に添加することができる。
【００２７】また、バルブの試料内開口部が洗浄位置となっているときに洗浄液供給装置によって洗浄液を供給すると、洗浄液が洗浄管を通って試料管の内部に注入され、試料外開口部から流出される。これにより、試料管の内部すなわち添加物が流動する領域の全てを洗浄することができる。従って洗浄後に再び添加物の添加を行う場合に、不純物が混入しないので、安定して添加を行うことができる。
【００２８】なお、洗浄液供給装置によって供給された洗浄液は、試料外開口部から試料管の内部に注入され、洗浄位置にある試料内開口部から洗浄管へ流出されるようになっていてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１及び図２には、本発明の一実施形態に係るサンプリングバルブ１０が示されている。また、図３には、このサンプリングバルブ１０を備えた試料抜き出し装置１２が示されている。
【００３０】図１に示すように、サンプリングバルブ１０は、略円筒状に形成されたサンプリングパイプ１４を有している。サンプリングパイプ１４の下端は封止されると共に、封止部分の直上に試料取入口１６が形成されている。図３に示すように、試料取入口１６は、試料タンク１８内に貯留された液体の貯留試料２０内に配置されており、この貯留試料２０から試料抜き出し装置１２によって所定量の試料の抜き出し（サンプリング）が行われる。
【００３１】また、サンプリングパイプ１４の上端は試料排出口２２とされており、図３に示すように、抜き出しパイプ２４の一端が接続されている。抜き出しパイプ２４の他端は三方弁２６に接続され、さらに三方弁２６には、吸引用パイプ２８及び排出用パイプ３０が接続されている。三方弁２６を操作することで、抜き出しパイプ２４を吸引用パイプ２８又は排出用パイプ３０のいずれか一方と連通させることができる。
【００３２】抜き出しパイプ２４の先端には吸引装置３２が設けられており、抜き出しパイプ２４と吸引用パイプ２８とが連通された状態で吸引装置３２を駆動することで、サンプリングバルブ１０から試料を吸引することができる。これに対し、排出用パイプ３０の先端側には、抜き出す試料の入った抜き出し試料容器３３及び洗浄水排出槽３４が設けられており、排出用パイプ３０を移動させることで、試料を抜き出し試料容器３３に、後述する洗浄水を洗浄水排出槽３４に選択的に排出することができる。
【００３３】抜き出しパイプ２４の中間部には流体検出センサー３６が設けられており、吸引装置３２によってサンプリングパイプ１４から吸引した試料を検知し吸引を停止することで、一定量の試料を吸引できるようになっている。流体検出センサー３６としては、例えば超音波センサー、マイクロ波センサー等を使用する。
【００３４】図１及び図２に示すように、サンプリングパイプ１４の長手方向略中央には、シリンダー３８が装着されている。シリンダー３８は、長手方向両端に配置された一対のシリンダーカバー４０と、これらシリンダーカバー４０の間に設けられたシリンダーパイプ４２とを有しており、サンプリングパイプ１４、シリンダーカバー４０及びシリンダーパイプ４２の間に、移動空間４４が構成されている。移動空間４４内には、サンプリングパイプ１４に固定されたピストン４６が収容されている。ピストン４６の外周にはピストンパッキン４８が取りつけられており、ピストン４６の外面とシリンダーパイプ４２の内面の間の空気の流れを阻止しつつ、ピストン４６を摺動可能としている。
【００３５】シリンダーカバー４０には、駆動用エアー供給口５０が設けられており、図示しない駆動用エアー供給装置から、駆動用エアー供給口５０のいずれか一方を選択して駆動用エアーを供給することができるようになっている。駆動用エアー供給口５０から供給された駆動用エアーは、シリンダーカバー４０とサンプリングパイプ１４との間に構成された隙間を通って、移動空間４４内に流入する。従って、上側のシリンダーカバー４０の駆動用エアー供給口５０から駆動用エアーを供給すると、ピストン４６がこの駆動用エアーに押されて下方に移動し、サンプリングパイプ１４も下方に移動する。反対に、下側のシリンダーカバー４０の駆動用エアー供給口５０から駆動用エアーを供給すると、ピストン４６がこの駆動用エアーに押されて上方に移動し、サンプリングパイプ１４も上方に移動する。この上下動は、ピストン４６がシリンダーカバー４０に当たることで一定範囲に制限される。なお、シリンダー３８と駆動用エアー供給装置とで、本発明の移動手段の一例であるエアーアクチュエーターが構成されている。
【００３６】駆動用エアー供給口５０から移動空間４４の反対方向へ向かう駆動用エアーの漏れは、シリンダーカバー４０とサンプリングパイプ１４との間に設けられたロッドパッキン５２によって阻止されるようになっている。同様に、シリンダーカバー４０とシリンダーパイプ４２との間からの駆動用エアーの漏れは、シリンダーカバー４０とシリンダーパイプ４２との間に設けられたＯリング５４によって阻止されるようになっている。
【００３７】シリンダー３８の下方には、洗浄パイプホルダー５６を介して、洗浄パイプ５８が配置されている。洗浄パイプ５８は、サンプリングパイプ１４の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成されており、サンプリングパイプ１４を外側から取り巻くようにして同軸的に配置されている。そして、サンプリングパイプ１４の外面と洗浄パイプ５８の内面及び洗浄パイプホルダー５６の内面との間に、洗浄水が流れる筒状の洗浄水流路６０が構成されている。
【００３８】洗浄パイプホルダー５６には、洗浄水流路６０に洗浄水を供給する洗浄水供給口６２が形成されており、図３に示すように、この洗浄水供給口６２に、洗浄水供給パイプ６４の一端が接続されている。洗浄水供給パイプ６４の他端は、三方弁６６に接続され、さらに三方弁６６には、エアコンプレッサー６８及び洗浄水供給装置７０が接続されている。三方弁６６を操作することで、洗浄水又は圧縮空気のいずれかを、洗浄水供給パイプ６４を介して、洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０に送り込むことができる。洗浄水供給装置７０の具体的構成は限定されないが、例えば、洗浄水があらかじめ収容された洗浄水タンクと、この洗浄水タンクに設けられたタンクとを有する構成とすることができる。
【００３９】図１に示すように、洗浄パイプ５８の下方には、シールケース７２が設けられている。シールケース７２内には、アダプター７４によってパッキン７６又はリップシール、グランドシール等が保持され、さらにその下方に、パッキン押さえ７８が取りつけられている。パッキン７６としては、リップシール、グランドシール、Ｖパッキン等が用いられる。パッキン押さえ７８は、図１に示すようにサンプリングパイプ１４が最も下方に位置した状態で、試料取入口１６がパッキン押さえ７８よりも下側に位置して、試料タンク１８内の貯留試料２０と対向する（試料対向位置）ように、所定の形状とされている。また、Ｖパッキン７６は、サンプリングパイプ１４が図１に示す位置と、図２に示すように最も上方に移動した位置との間を移動可能とすると共に、この移動によって洗浄水流路６０内の洗浄水や圧縮空気が貯留試料２０内に流出したり、逆に貯留試料２０が洗浄水流路６０内に流入したりしないように、洗浄パイプ５８とサンプリングパイプ１４との間をシールしている。
【００４０】また、サンプリングパイプ１４の長さは、図２に示すように最も上方に位置したときに、試料取入口１６が洗浄水流路６０と対向する（洗浄位置）ように、所定の長さとされている。
【００４１】次に、本実施形態のサンプリングバルブ１０及び試料抜き出し装置１２の作用を説明する。
【００４２】試料タンク１８から貯留試料２０を抜き出す場合には、図１に示すように、上側のシリンダーカバー４０の駆動用エアー供給口５０から駆動用エアーを供給し、サンプリングパイプ１４を下方に移動させる。これにより、試料取入口１６が貯留試料２０と対向する（試料対向位置）。そして、三方弁２６を操作して抜き出しパイプ２４と吸引用パイプ２８とを連通させる。
【００４３】この状態で吸引装置３２を駆動すると、図３に矢印Ａで示すように、試料タンク１８内の貯留試料２０が試料取入口１６から吸引される。吸引された試料が流体検出センサー３６に達したときに吸引装置３２による吸引を停止することで、所定量の試料が抜き出しされる。
【００４４】次に、図２に示すように、下側の駆動用エアー供給口５０から駆動用エアーを供給して、サンプリングパイプ１４を上方に移動させる。これにより、試料取入口１６は洗浄位置へと変位し、洗浄水流路６０と対向する。ここで、三方弁２６を切り替えて抜き出しパイプ２４と排出用パイプ３０とを連通させる。さらに、三方弁６６を操作して、エアコンプレッサー６８からサンプリングバルブ１０に圧縮空気が送られるようにする。
【００４５】この状態でコンプレッサー６８を駆動して、図４に矢印Ｂで示すように圧縮空気を洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０内に送り込む。この圧縮空気によって、矢印Ｃで示すように、サンプリングバルブ１０及び抜き出しパイプ２４内に存在していた所定量の試料が押し出され、抜き出し試料容器３３内に排出される。
【００４６】抜き出し終了後は、図５に示すように、排出用パイプ３０を洗浄水排出槽３４側に移動させる。そして、三方弁６６を切り替えて、洗浄水供給装置７０からサンプリングバルブ１０に洗浄水が送られるようにする。
【００４７】この状態で洗浄水供給装置７０を駆動して、矢印Ｄで示すように洗浄水を洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０内に送り込むと、洗浄水は試料取入口１６からサンプリングパイプ１４内を流れて試料排出口２２から流出する。これにより、サンプリングパイプ１４の内部の全てに洗浄水が流れることになるので、サンプリングパイプ１４の内部の全てが洗浄される。洗浄後の洗浄液は、図５に矢印Ｅで示すように、試料排出口２２から抜き出しパイプ２４及び排出用パイプ３０を経て、洗浄水排出槽３４に排出される。
【００４８】洗浄終了後、三方弁６６を切り替えてエアコンプレッサー６８からの圧縮空気がサンプリングバルブ１０に送られるようにし、エアコンプレッサー６８を駆動すると、図６に矢印Ｆで示すようにエアコンプレッサー６８から送られた圧縮空気が、洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０に送り込まれ、さらにサンプリングパイプ１４の内部に送り込まれる。この圧縮空気によってサンプリングパイプ１４内がいわゆる水切りされ、サンプリングパイプ１４の内面への洗浄水の付着がなくなる。水切り後の圧縮空気は、図６に矢印Ｇで示すように、試料排出口２２から抜き出しパイプ２４及び排出用パイプ３０を経て、洗浄水排出槽３４に向かって排出される。
【００４９】水切り後は、図７に示すように、排出用パイプ３０を抜き出し試料の入った抜き出し試料容器３３側に移動させる。また、三方弁２６を開放して吸引装置３２を初期位置に戻した後、三方弁２６を閉じる。
【００５０】このように、本実施形態のサンプリングバルブ１０では、試料取入口１６から試料排出口２２までの全て、すなわち、試料が通過した部分の全てを洗浄水によって洗浄することができる。このため、このサンプリングバルブ１０を使用した試料抜き出し装置１２においても、洗浄後にあらためて抜き出しを行う場合に、試料にエアーや不純物が混入しない状態を常に維持し、安定した抜き出しができる。
【００５１】図８には、本発明の第２実施形態のサンプリングバルブ１１０が部分的に示されている。このサンプリングバルブ１１０は、第１実施形態のサンプリングバルブ１０と略同一の構成とされているので、異なる部分のみ説明し、同一部分については説明を省略する。また、第２実施形態の試料抜き出し装置は、サンプリングバルブ１０に代えてサンプリングバルブ１１０を使用した以外は、第１実施形態と同一構成とされている。
【００５２】第２実施形態のサンプリングバルブ１１０では、サンプリングパイプ１４が長手方向に移動すると共に、中心線Ｊ周りに所定角度（本実施形態では一例として１８０°）回転可能とされている。この回転は、例えばサンプリングパイプ１４にモータ等を設けることで可能となるが、これに限定されない。
【００５３】また、洗浄パイプ１１８は、図８（Ｂ）に示すように、サンプリングパイプ１４との間で断面略扇形の洗浄水流路１２０を構成する形状とされており、この洗浄水流路１２０に洗浄水を供給するための洗浄水供給口６２が形成されている。
【００５４】このような構成とされた第２実施形態のサンプリングバルブ１１０では、貯留試料を抜き出すときは、図８（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、サンプリングパイプ１４を下方に移動させて試料取入口１６を貯留試料と対向させる。
【００５５】また、サンプリングパイプ１４内を洗浄及び水切りするときには、図８（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、サンプリングパイプ１４を上方に移動させると共に中心線Ｊ周りに回転させて、試料取入口１６を洗浄水流路６０と対向させる。
【００５６】従って、第２実施形態のサンプリングバルブ１１０においても第１実施形態のサンプリングバルブ１１０と全く同様に、試料取入口１６から試料排出口２２（図１及び図２参照）までの全て、すなわち、試料が通過した部分の全てを洗浄水によって洗浄することができる。
【００５７】図９には、本発明の第３実施形態の試料抜き出し装置１３２が示されている。この試料抜き出し装置１３２では、第１実施形態の試料抜き出し装置１２と略同一の構成とされているが、第１実施形態の吸引装置３２に代えて、吸引用パイプ２８の中間部にポンプ１３４が配設されている。また、吸引用パイプ２８の先端側には抜き出し試料の入った容器３３及び洗浄水排出槽３４が選択可能に設けられている。なお、排出用パイプ３０の先端側は開放されている。
【００５８】第３実施形態の試料抜き出し装置１３２では、第１実施形態のサンプリングバルブ１０であっても第２実施形態のサンプリングバルブ１１０であっても使用可能であり、特にいずれのサンプリングバルブを使用するかは限定されない。図９では、一例として第１実施形態のサンプリングバルブ１０が使用されているものを挙げている。
【００５９】これら以外は、第１実施形態の試料抜き出し装置１２と同一の構成とされている。
【００６０】このような構成とされた第３実施形態の試料抜き出し装置１３２を使用して試料を抜き出す場合、試料取入口１６を試料対向位置（図１参照）とし、三方弁２６を操作して抜き出しパイプ２４と吸引用パイプ２８とを連通させる。
【００６１】この状態でポンプ１３４を駆動すると、図９に矢印Ｈで示すように、試料タンク１８内の貯留試料２０が試料取入口１６から吸引され、吸引された試料が抜き出し試料の入った抜き出し試料容器３３に排出される。所定量の試料を抜き出した時点でポンプ１３４の駆動を停止する。なお、所定量の試料を吸引したことは、第１実施形態の試料抜き出し装置１２と同様、抜き出しパイプ２４の中間部に液体検出センサー３６を設けて検知してもよいが、例えばポンプ１３４の駆動時間によって検知するようにしてもよい。
【００６２】次に、図１０に示すように、吸引用パイプ２８を洗浄水排出槽３４側に移動させる。また、三方弁６６を操作して、洗浄水供給装置７０からサンプリングバルブ１０に洗浄水が送られるようにし、洗浄水供給装置７０を駆動して矢印Ｋで示すように洗浄水を洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０内に送り込むと、洗浄水はサンプリングパイプ１４内を流れて試料排出口２２から流出する。これにより、サンプリングパイプ１４の内部の全てに洗浄水が流れることになるので、サンプリングパイプ１４の内部の全てが洗浄される。洗浄後の洗浄液は、ポンプ１３４の駆動によって、図１０に矢印Ｌで示すように、試料排出口２２から抜き出しパイプ２４及び排出用パイプ３０を経て、洗浄水排出槽３４に排出される。なお、洗浄後の洗浄液は、図１０に矢印Ｍで示すように、三方弁２６を操作して抜き出しパイプ２４と排出用パイプ３０とを連通させ、排出用パイプ３０から排出するようにしてもよい。
【００６３】洗浄終了後、三方弁６６を切り替えてエアコンプレッサー６８からの圧縮空気がサンプリングバルブ１０に送られるようにし、エアコンプレッサー６８を駆動すると、図１１に矢印Ｎで示すようにエアコンプレッサー６８から送られた圧縮空気が、洗浄水供給口６２から洗浄水流路６０に送り込まれ、さらにサンプリングパイプ１４の内部に送り込まれる。この圧縮空気によってサンプリングパイプ１４内がいわゆる水切りされ、サンプリングパイプ１４の内面への洗浄水の付着がなくなる。なお、この水切り後の圧縮空気は、排出用パイプ３０から排出してもよいが、三方弁２６を操作して抜き出しパイプ２４と吸引用パイプ２８とを連通させ、洗浄水排出槽３４に排出してもよい。
【００６４】水切り後、図１２に示すように、吸引用パイプ２８を抜き出し試料容器３３側に移動させる。
【００６５】このように、第３実施形態の試料抜き出し装置１３２においても、サンプリングバルブ１０の試料取入口１６から試料排出口２２までの全て、すなわち、試料が通過した部分の全てを洗浄水によって洗浄することができるので、サンプリングバルブ１０の洗浄後にあらためて試料抜き出し装置１３２を使用して試料の抜き出しを行う場合に、試料にエアーや不純物が混入しない状態を常に維持し安定した抜き出しができる。
【００６６】なお、上記説明においては、サンプリングパイプ１４の試料取入口１６を試料対向位置と洗浄位置との間で変位させるために、洗浄パイプ５８、１１８は固定され、サンプリングパイプ１４が移動する構成のものを例に挙げたが、要するに、サンプリングパイプ１４と洗浄パイプ５８、１１８とが相対移動して、試料取入口１６を試料対向位置と洗浄位置との間で変位すればよい。例えば、サンプリングパイプ１４は固定され、洗浄パイプ５８、１１８が移動するようにしてもよいし、サンプリングパイプ１４と洗浄パイプ５８、１１８の双方が移動するようにしてもよい。
【００６７】また、移動の方向としても特に限定されず、上記したサンプリングパイプ１４の長手方向や、周方向（中心線Ｊ周りの方向）に限られない。例えば、サンプリングパイプ１４の径方向（横方向）に移動するようにしてもよい。上記したように、サンプリングパイプ１４の長手方向に沿って移動させる場合には、移動が直線状となるので移動のための構造を簡単にすることができ、サンプリングバルブ１０及び試料抜き出し装置１２を低コストで構成製作することができる。
【００６８】また、サンプリングパイプ１４と洗浄パイプ５８、１１８とを相対移動させるための移動手段の具体的構成も限定されす、上記したエアーアクチュエータの他、例えば、モータやソレノイド等の電気的な駆動装置を使用してもよい。
【００６９】洗浄パイプ５８、１１８の具体的構成としても上記したものに限定されず、要するに試料取入口１６から洗浄水を流入させることが可能とされていればよい。例えば、洗浄パイプ５８をサンプリングパイプ１４とは別体且つ同軸とならないようにしてサンプリングパイプ１４の外側に設けてもよい。上述したように、洗浄パイプ５８をサンプリングパイプ１４の外側に同軸、且つ一体的に設けた構成では、より少ないスペースで十分な洗浄水流路６０を構成することができる。
【００７０】洗浄水及び圧縮空気を流す方向としても上記したものに限定されず、サンプリングパイプ１４の試料排出口２２から試料取入口１６へと洗浄水及び圧縮空気が流れるように構成してもよい。
【００７１】サンプリングバルブ１０、１１０及び試料抜き出し装置１２、１３２によって抜き出す試料としても、上記した液体の試料に限定されない。例えば、気体であってもよく、要するに流体であれば本発明のサンプリングバルブ１０、１１０及び試料抜き出し装置１２、１３２を使用することができる。さらに、微小な粉体等、吸引装置３２（図３参照）やポンプ１３４（図９参照）で吸引可能であれば、固体であってもよい。
【００７２】また、サンプリングバルブ１０、１１０及び試料抜き出し装置１２、１３２の用途も、上記説明では試料を抜き出す場合を例に挙げたが、これに限られない。
【００７３】例えば、試料タンク１８中に、所定量の添加物を供給する添加装置として使用したり、試料の抜き出し及び添加物の供給が可能な試料抜き出し添加装置として使用してもよい。
【００７４】この場合には、例えば、第３実施形態の試料抜き出し装置１３２において、試料容器３３に添加物を入れ、吸引用パイプ２８の先端を試料容器３３の試料内に配置し、ポンプ１３４を逆転させることで、試料タンク１８内に添加物を添加することができる。
【００７５】この場合、必ずしも試料取入口１６は貯留試料２０内に配置されている必要はないが、図３及び図９に示すように、試料タンク１８内を攪拌する攪拌装置８０が設けられている試料タンク１８に適用する場合には、攪拌機近傍の液中で添加物を添加することがコンタミの混入なく出来かつ添加注入液の混合効率を向上させることができるので好ましい。
【００７６】
【発明の効果】請求項１に記載の発明では、容器に貯留された貯留試料内に配設される試料内開口部と貯留試料外に配設される試料外開口部との間で試料が流動可能とされた試料管と、洗浄液を前記試料内開口部へ注入添加可能又は試料内開口部から排出可能な洗浄管と、前記試料管と前記洗浄管とを相対移動させて、前記試料内開口部が前記貯留試料と対向した試料対向位置と試料内開口部が洗浄管と対向した洗浄位置との間で変位させる移動手段と、を有するので、試料管の内部の全てを洗浄することができる。
【００７７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記試料対向位置と前記洗浄位置とが前記試料管の長手方向に沿って設けられ、前記移動手段が、前記試料管と前記洗浄管とを試料管の長手方向に沿って相対移動させるので、試料管と洗浄管とを相対移動させるための構造が簡単になる。
【００７８】請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記洗浄管が、前記試料管の外側に且つ試料管と同軸に配置されているので、少ないスペースで洗浄管を設けて試料管に洗浄液を注入することが可能になる。
【００７９】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のバルブと、前記試料外開口部から試料を抜き出す抜出装置と、前記洗浄管へ洗浄液を供給する洗浄液供給装置とを有するので、試料管の内部の全てを洗浄することができ、洗浄後に再び試料の抜き出しを行う場合に、空気や不純物を混入させないので、安定した抜き出しを行うことができる。
【００８０】請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のバルブと、前記試料外開口部へ添加物を供給する添加物供給装置と、前記洗浄管へ洗浄液を供給する洗浄液供給装置とを有するので、試料管の内部の全てを洗浄することができ、洗浄後に再び添加物の添加を行う場合に、不純物を混入させないので、安定した添加を行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２０１
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２０日（１９９９．１２．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７３８２０（Ｐ２００１−１７３８２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６１３６９ |
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