JPH11137909A - 脱泡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で、かつ、微細な気泡まで確実に脱泡で
きる脱泡装置を提供する。 【解決手段】 脱泡槽（１１）と、脱泡槽内に液体を供
給する液体供給口（１３）と、脱泡槽から前記液体を送
出する液体送出口（１５）とを具え、脱泡槽内に脱泡槽
底面から所定の高さまで延在する第１の仕切り板（１
８）を水平方向に対して傾斜させて設けると共に、この
第１の仕切り板と交互に第２の仕切り板（１９）を前記
第１の仕切り板の上端より高い位置から前記脱泡槽の底
面近傍まで第１の仕切り板にほぼ平行に設けて、前記脱
泡槽の一の内側面（第１の内側面）（１２）と前記第１
の仕切り板あるいは第２の仕切り板との間、前記第１の
仕切り板と第２の仕切り板との間、及び前記脱泡槽の前
記第１の内側面に相対向する第２の内側面（１４）と前
記第１の仕切り板あるいは第２の仕切り板との間に前記
液体を通過させる通路を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱泡装置に関する
ものであり、特に化学分析装置等で用いられる試料等を
脱泡するのに好適に用いることのできる脱泡装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】化学分析装置で分析を行うにあたって
は、分析に用いる試料や水などの液体に気泡が混入して
いると正確に分析を行うことができないため、通常、脱
泡装置を用いて分析を行う前に分析に用いる液体からそ
の液体に混入されている気泡を除去するようにしてい
る。

【０００３】図５は、このような化学分析装置に適用さ
れている従来の脱泡装置の構成を示す図である。図５に
示すように、従来の脱泡装置は、脱泡槽５１と、脱泡槽
５１の一の側壁５２の上部に設けた液体供給口５３と、
側壁５２に相対向する側の側壁５４の下端部に設けた液
体送出口５５とを具えている。液体供給口５３と液体送
出口５５にはそれぞれ配管５６ａ、５６ｂが接続されて
おり、配管５６ａを介して脱泡槽５１内に脱泡すべき液
体を供給し、脱泡が終了した液体を配管５６ｂを介して
脱泡槽５１から次段の処理部へ送出するようにしてい
る。

【０００４】図５に示す従来の装置では、脱泡槽５１内
に供給する脱泡前の液体の供給量を調整して、脱泡槽５
１内の液面５７の高さを液体供給口５３よりも高い位置
に保つようにして、未脱泡の液体が液体供給口５３から
供給されて液体送出口５５から送り出されるまでの間
に、液体内に混入されている気泡がその浮力によって液
面５７まで浮上して放出され、脱泡が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、脱泡装置
では、気泡の浮力を利用して脱泡を行っているため、よ
り確実に気泡を取除くには、液体を脱泡槽５１内になる
べく長時間滞留させておく必要がある。上述した従来の
脱泡装置では、脱泡槽５１内での液体の滞留時間を長く
取ってより確実に脱泡を行うためには、液体供給口５３
と液体送出口５５間の垂直方向、水平方向における距離
を共に長く取る必要があり、脱泡装置が全体的に大型に
ならざるを得ない。

【０００６】また、脱泡すべき液体に混入している気泡
が微細である場合、その浮力が小さいため、脱泡槽５１
内の液面５７まで気泡が上昇できず、液体が微細な気泡
を含んだまま液体送出口５５から送出されてしまうこと
もある。このように従来の脱泡装置では、装置が大型に
なってしまうと共に、微細な気泡まで確実に脱泡するこ
とができないという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にかかる脱泡装置は、脱泡槽と、当該脱泡槽
内に液体を供給する液体供給口と、当該脱泡槽から前記
液体を送出する液体送出口とを具える脱泡装置におい
て、前記脱泡槽内に脱泡槽底面から所定の高さまで延在
する少なくとも一枚の第１の仕切り板を水平方向に対し
て傾斜させて設けると共に、この第１の仕切り板と交互
に少なくとも一枚の第２の仕切り板を前記第１の仕切り
板の上端より高い位置から前記脱泡槽の底面近傍まで当
該第１の仕切り板にほぼ平行に設けて、前記脱泡槽の一
の内側面（第１の内側面）と前記第１の仕切り板あるい
は第２の仕切り板との間、前記第１の仕切り板と第２の
仕切り板同士の間、及び前記脱泡槽の前記第１の内側面
に相対向する第２の内側面と前記第１の仕切り板あるい
は第２の仕切り板との間に前記液体を通過させる通路を
形成したことを特徴とする。

【０００８】このように構成することにより、液体供給
口から供給された未脱泡の液体は、脱泡槽内に形成され
た液体の通路を通って脱泡槽内を上下方向に蛇行して下
流側に流れ、液体送出口から送出されることになる。従
って、脱泡槽自体を小型にしても脱泡槽内での液体の滞
留時間を長く取ることができる。また、脱泡槽内の第１
および第２の仕切り板を水平方向に対して傾斜させて配
置しているため、脱泡槽内に供給された液体中の気泡が
その浮力によって垂直方向に上昇していくと、気泡の上
に斜めに延在する第１または第２のいずれかの仕切り板
の下側面にすぐにぶつかって、ここにトラップされるこ
とになる。すなわち、本発明の装置では、液体に混入さ
れている気泡の浮力による脱泡に必要な上昇距離が、最
大でも隣り合う２枚の仕切り板の垂直方向における長さ
となり、これは図２に示す従来の脱泡装置に比して、極
めて短いといえる。このように本発明の装置によれば脱
泡に必要な気泡の上昇距離が短くてすむため、浮力の小
さい微細な気泡も確実に脱泡することが可能となる。

【０００９】なお、第１又は第２の仕切り板に付着した
気泡のうち、十分な浮力のある大きな気泡は、第１又は
第２の仕切り板の下側面にぶつかったあと仕切り板に沿
って上方に移動して液面から放出される。また、浮力の
小さい微細な気泡は、仕切り板表面にしばらく滞留し、
浮力の大きな気泡と合体して浮上するか、あるいは、微
細な気泡同士が合体して成長し、その浮力が十分に大き
くなった時点で、仕切り板に沿って上方に移動して液面
から放出され、脱泡が完了する。

【００１０】更に、本発明にかかる脱泡装置は、前記脱
泡槽の第１及び第２の内側面を前記第１及び第２の仕切
り板とほぼ平行になるように、水平方向に対して傾斜さ
せるのが好ましい。このように構成すると、脱泡槽の第
１及び第２の内側面と、第１及び第２の仕切り板との間
がすべて平行になり、これらの部材で形成する通路内に
液体をスムーズに流通させることができる。

【００１１】また、本発明の脱泡装置は、前記脱泡槽の
第１及び第２の内側面と、前記第１及び第２の仕切り板
との前記液体に接触する面のうちの、少なくとも下側を
向いた面の少なくとも一部を撥水性部材で構成するのが
好ましい。例えば、第１及び第２の仕切り板を撥水性部
材で構成することによって、気泡のトラップ効果を上げ
ることができる。撥水性部材には、テフロン、塩化ビニ
ルなどを好適に使用することができる。なお、脱泡槽の
第１および第２の内壁あるいは第１および第２の仕切り
板の一部のみに撥水性部材を設けたり、あるいは、第１
及び第２の仕切り板のみならず、脱泡槽の内側面全体を
撥水性部材で構成するようにしても良い。

【００１２】更に、本発明にかかる脱泡装置は、前記脱
泡槽の第１及び第２の内側面と、前記第１及び第２の仕
切り板との前記液体に接触する面のうちの、少なくとも
下側を向いた面の少なくとも一部に微細な凹凸を設ける
のが好ましい。例えば、第１及び第２の仕切り板の表面
に微細な凹凸を設けることによって、気泡のトラップ効
果がより一層向上し、より微細な気泡も脱泡することが
できるようになる。この場合も、脱泡槽の第１および第
２の内壁あるいは第１および第２の仕切り板の一部のみ
に凹凸を設けたり、あるいは、第１及び第２の仕切り板
のみならず、脱泡槽の内側面全体に凹凸を設けるように
しても良い。

【００１３】なお、第１及び第２の仕切り板は脱泡槽に
対して着脱自在に構成することが好ましい。脱泡装置の
製造及び洗浄の便宜のためである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。図１は本発明にかかる脱泡
装置の一実施形態の構成を示す断面図である。図１に示
すように、本発明にかかる脱泡装置１０は、上部に開口
を有する筐体よりなる脱泡槽１１を具える。脱泡槽１１
の一対の相対向する側壁１２、１４は、水平面に対して
斜めにかつ互いに平行に形成されている。これらの側壁
のうち、外側面が水平面に対して鋭角を形成している側
の側面１２の下側に液体供給口１３が、外側面が水平面
に対して鈍角を形成している側の側面１４の下側に液体
送出口１５が設けられている。液体供給口１３には配管
１６ａが、液体送出口１５には配管１６ｂがそれぞれ接
続されており、液体供給口１３側の配管１６ａには液体
流量調整バルブ２０が設けられている。配管１６ａを介
して未脱泡の液体が脱泡槽１１内に供給され、脱泡が終
了した液体は配管１６ｂを介して次段の処理部へ送出さ
れる。

【００１５】脱泡槽１１の内部には、複数の仕切り板１
８（第１の仕切り板）が脱泡槽１１の底面１７から上方
へ向けて、脱泡槽の側壁１２および１４にほぼ平行に、
すなわち、水平方向に対して斜めに設けられている。ま
た、これらの第１の仕切り板１８と交互に、また、側壁
１２、１４及び第１の仕切り板１８とほぼ平行になるよ
うに、第２の仕切り板１９が設けられている。なお、各
仕切り板１８、１９の間はほぼ等間隔に構成されてい
る。

【００１６】図１に示すように、第１の仕切り板１８の
それぞれの上端部１８ａは脱泡槽１１の上端部１１ａの
下に位置しており、第２の仕切り板１９は、それぞれの
上端部１９ａが第１の仕切り板１８の上端部１８ａより
上で、かつ脱泡槽１１の上端部１１ａより下に位置して
いる。また、第１の仕切り板１８の下端部は脱泡槽１１
の底面１７に固着されており、一方、第２の仕切り板１
９の下端部１９ｂは脱泡槽１１の底面１７から離れて配
置されており、底面１７と第２の仕切り板１９の下端部
１９ｂとの間に所定の間隔を設けるようにしている。な
お、各仕切り板１８、１９は、幅方向（紙面に直交する
方向）においては、脱泡槽１１の内壁に連結されてい
る。

【００１７】第１及び第２の仕切り板１８，１９をこの
ように配置することによって、脱泡槽１１内に、図１に
矢印で示すように、上下方向に蛇行する液体の通路が形
成されることになる。なお、符号２１は脱泡槽１１内へ
の異物の混入を防ぐための蓋であり、気泡を外部に逃が
す必要上密封されていない。

【００１８】このように構成した脱泡装置１０におい
て、脱泡槽１１内に送り込む未脱泡の液体の流量を調整
して、図１に示すように、脱泡槽１１内に供給した液体
の液面２３が第１の仕切り板１８の上端部１８ａと第２
の仕切り板１９の上端部１９ａとの間に位置するように
する。このようにして脱泡槽１１内に送り込まれた液体
は、脱泡槽１１の液体供給側の側壁１２と、それに隣接
する第１の仕切り板１８（図１において最も右側に位置
する第１の仕切り板）との間、第１の仕切り板１８と第
２の仕切り板１９同士の間、及び脱泡槽１１の液体送出
側の側壁１４とそれに隣接する第１の仕切り板１８（図
１において最も左側に位置する第１の仕切り板）との間
に形成された通路を、矢印で示すように上下方向に蛇行
して流れていき、途中で脱泡を繰り返しながら、液体送
出口１５へ送られ、配管１６ｂを介して次段の処理部へ
と送り出される。

【００１９】ここで、脱泡は以下のように行われる。す
なわち、液体供給口１３から供給された液体に混入され
ている気泡は、気泡自体が持つ浮力によって液体内を垂
直方向に上昇して行くが、第１および第２の仕切り板１
８、１９が水平方向に対して斜めに設置されているの
で、この気泡は液面２３にたどり着く前に、第１の仕切
り板１８または第２の仕切り板１９の下側を向いた面１
８ｃ、１９ｃにぶつかることになる。ここで、気泡が大
きく、その浮力が十分である場合は、第１または第２の
仕切り板の下側面１８ｃ、１９ｃにぶつかった後にその
浮力によってこれらの仕切り板に沿って上昇して液面２
３から外へ放出される。

【００２０】一方、気泡が微細で浮力が小さい場合は、
気泡は第１または第２の仕切り板の下側面１８ｃ、１９
ｃにトラップされて滞留する。この微細な気泡は時間が
経過するにつれて、大きな気泡に合体するか、あるいは
このように滞留した小さな気泡同士が集まって大きな気
泡に成長するかして、十分な浮力が得られた時点で第１
または第２の仕切り板の下側面１８ｃ、１９ｃに沿って
上昇して液面２３から外へ放出される。

【００２１】このように、本発明の構造によれば、脱泡
すべき液体に混入している気泡は、最大で隣り合う仕切
り板同士（あるいは脱泡槽１１の側壁１２とこれに隣り
合う仕切り板１８、または、脱泡槽１１の側壁１４とこ
れに隣り合う仕切り板１８）間の垂直方向における距離
だけ上昇すれば、第１または第２の仕切り板でトラップ
されるので、大きな気泡のみならず、微細な気泡をもき
れいに除去することができる。また、液体が流れて行く
通路において、脱泡槽１１の側壁１２、１４または、第
１および第２の仕切り板の表面近傍では液体の流速が極
めて遅く、このことも気泡のトラップ効果を助長するこ
とになる。

【００２２】

【実施例】以下に図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。なお、以下の実施例の説明において、図１に
示す装置と同じ構成要素については同じ符号を付してそ
の説明は省略する。図２は脱泡装置１０の内部の構成を
示す斜視図である。脱泡槽１１の長手方向における側面
１１ｂの内壁に水平方向に対して約６０°の角度を成し
て複数のガイド溝２４が約１ｃｍの間隔を置いて設けら
れている。このガイド溝２４は脱泡槽１１の底面１７に
も連設されており、底面１７においては脱泡槽１１の幅
方向に延在している。脱泡槽１１は、長手方向における
長さが約２０ｃｍ、高さが約２５ｃｍであり、仕切り板
１８（１９）をガイド溝２４に沿って斜めにはめ込んだ
時に、それぞれの仕切り板１８、１９の上端部が脱泡槽
１１の上端よりやや低いところに位置するように設計さ
れている。

【００２３】図３は仕切り板１８（１９）の構成を示す
正面図であり、図４はその側面図である。図３に示すよ
うに、仕切り板１８（１９）は幅約９．３ｃｍ、長さ約
２８ｃｍの薄い板状部材でできており、表面にテフロン
加工が施されている。また、仕切り板１８（１９）の一
方の端部にＵ字形状の凹部２２が形成されており、凹部
２２の足の部分２２ａは幅約１ｃｍ、長さ約５．５ｃｍ
に設計されている。また、図４に示すように各仕切り板
１８、１９の上下端部は約３０°の角度をなすように斜
めにカットされている。

【００２４】このように構成された第１及び第２の仕切
り板１８と１９を、図２に示すように、ガイド溝２４に
凹部２２が上下交互になるようにはめ込んで保持する。
すなわち、第１の仕切り板１８は凹部２２が上にくるよ
うに、第２の仕切り板１９は凹部２２が下にくるように
して、ガイド溝２４に仕切り板を交互にはめ込んで、第
１の仕切り板１８の上端部、および第２の仕切り板１９
の下端部にスペースを形成し、全脱泡槽１１内で全体と
して上下方向に蛇行する液体の通路を形成するようにす
る。なお、上述した通り、仕切り板１８（１９）の上下
端部は約３０°の角度で斜めにカットされており、ま
た、脱泡槽１１の側面の内壁１１ｂに設けられたガイド
溝２４は、水平方向に対して約６０°の角度をなして形
成されているので、仕切り板１８（１９）の下端部を脱
泡槽１１の底面１７に設けられているガイド溝２４にぴ
ったりはめることができる。

【００２５】このように設計された脱泡装置１０に、液
体供給口１３から脱泡する液体試料を供給して、仕切り
板１８、１９によって形成された液体通路を３Ｌ／分の
流量で通過させたところ、微細な気泡まで十分に脱泡す
ることができた。

【００２６】本発明の脱泡装置は、上述の実施例に限定
されるものではなく、様々な変形例が考えられる。例え
ば、上述の実施の形態では、第１及び第２の仕切り板１
８、１９の表面に撥水性部材であるテフロンをコーティ
ングを施してトラップ効果を上げるようにしているが、
テフロンコーティングに限らず、塩化ビニルなどの他の
撥水性部材も好適に使用することができる。

【００２７】尚、上述の実施例では、第１および第２の
仕切り板１８、１９の表面全体にテフロンコーティング
を施すようにしているが、これらの仕切り板の下側を向
いた面１８ｃ、１９ｄのみにテフロンや塩化ビニルなど
の撥水性部材を施すようにするか、あるいは、これらの
面１８ｃ、１９ｄのうち、気泡のトラップに最も効果的
な部分だけに撥水性部材を施すようにしても良い。ま
た、図１に示すような脱泡槽の側壁１２、１４も水平方
向に対して斜めにした装置においては、第１および第２
の仕切り板１８、１９のみならず、脱泡槽１１の側壁１
４の内側表面、（あるいはこの内側表面の一部分）にも
撥水性部材を設けるか、あるいは脱泡槽１１の内側面全
体に撥水性部材を設けるようにしても良い。

【００２８】更に、第１及び第２の仕切り板１８、１９
の表面に微細な凹凸を設けると、より気泡が付着しやす
くなる。なお、微細な凹凸も、第１及び第２の仕切り板
の下側を向いた面１８ｃ、１９ｄのみに設ける、あるい
は、脱泡に最も効果的な部分にのみ設ける、または、こ
れにに加えて、脱泡槽１１の側壁１４の内側表面（ある
いはこの内側表面の一部分）、あるいは脱泡槽１１の内
側面全体にも凹凸を設けるなど、様々な変形例が考えら
れる。

【００２９】また、上述の実施例では、脱泡槽１１にガ
イド溝２４を設けて、第１及び第２の仕切り板１８、１
９を脱泡槽１１に対して着脱自在としたが、固定的に設
けるようにしてもよい。

【００３０】さらに、上述の実施例では、脱泡槽の側壁
１２、１４および第１および第２の仕切り板１８、１９
を、液体の供給口１３側において水平方向に対して鋭角
を形成するように傾斜させているが、これらの部材を逆
方向に傾斜させて、液体送出口１５側において鋭角を形
成するように構成しても良い。

【００３１】また、脱泡槽１１の大きさ、仕切り板１
８、１９同士の間隔、第２の仕切り板１９の上端部１９
ａと脱泡槽１１の上端部１１ａとの間隔、第２の仕切り
板１９の下端部１９ｂと脱泡槽１１の底面１７との間
隔、あるいは、第１及び第２の仕切り板の傾斜角度（お
よび脱泡槽１１の第１および第２の側壁の傾斜角度）な
どは、特に限定されるものではなく、脱泡する液体の種
類や分析の条件等を勘案して決めることができる。

【００３２】

【発明の効果】上述した通り、本発明の脱泡装置によれ
ば、脱泡槽の中に液体を蛇行させる通路を形成している
ので、脱泡装置を小型化しても脱泡槽中の液体の滞留時
間を長く取ることができる。また、脱泡するまでの気泡
の上昇距離が短くなるため、微細な気泡をも効果的に脱
泡することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の脱泡装置の実施形態の構成を示す断
面図である。

【図２】 図１に示す脱泡装置の内部構成を示す斜視図
である。

【図３】 仕切り板１８（１９）の構成を示す正面図で
ある。

【図４】 仕切り板１８（１９）の構成を示す側面図で
ある。

【図５】 従来の脱泡装置の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 脱泡装置 １１ 脱泡槽 １２、１４ 脱泡槽側壁 １３ 液体供給口 １５ 液体送出口 １７ 脱泡槽底面 １８ 第１の仕切り板 １９ 第２の仕切り板 ２３ 液面 ２４ ガイド溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱泡槽と、当該脱泡槽内に液体を供給す
   る液体供給口と、当該脱泡槽から前記液体を送出する液
   体送出口とを具える脱泡装置において、 前記脱泡槽内に脱泡槽底面から所定の高さまで延在する
   少なくとも一枚の第１の仕切り板を水平方向に対して傾
   斜させて設けると共に、この第１の仕切り板と交互に少
   なくとも一枚の第２の仕切り板を前記第１の仕切り板の
   上端より高い位置から前記脱泡槽の底面近傍まで当該第
   １の仕切り板にほぼ平行に設けて、前記脱泡槽の一の内
   側面（第１の内側面）と前記第１の仕切り板あるいは第
   ２の仕切り板との間、前記第１の仕切り板と第２の仕切
   り板同士の間、及び前記脱泡槽の前記第１の内側面に相
   対向する第２の内側面と前記第１の仕切り板あるいは第
   ２の仕切り板との間に前記液体を通過させる通路を形成
   したことを特徴とする脱泡装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の脱泡装置において、前
   記脱泡槽の第１及び第２の内側面を前記第１及び第２の
   仕切り板とほぼ平行になるように、水平方向に対して傾
   斜させたことを特徴とする脱泡装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の脱泡装置にお
   いて、前記脱泡槽の第１及び第２の内側面と、前記第１
   及び第２の仕切り板との前記液体に接触する面のうち
   の、少なくとも下側を向いた面の少なくとも一部を撥水
   性部材で構成したことを特徴とする脱泡装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の脱
   泡装置において、前記脱泡槽の第１及び第２の内側面
   と、前記第１及び第２の仕切り板との前記液体に接触す
   る面のうちの、少なくとも下側を向いた面の少なくとも
   一部に微細な凹凸を設けたことを特徴とする脱泡装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の脱
   泡装置において、前記第１および第２の仕切り板を前記
   脱泡槽から着脱自在に構成したことを特徴とする脱泡装
   置。