(57)【要約】【課題】作業効率を向上させることができる、使い勝手のよいソックスレー抽出装置を提供する。【解決手段】受け器２と、抽出器３と、冷却器４とを下から上に順に配置し、受け器で発生させた溶媒の蒸気を蒸気管６を介して抽出器に導入し、溶媒の蒸気を冷却器により凝縮して抽出器内に滴下し、抽出器内の試料に含まれる抽出対象物を溶媒に溶解させ、抽出対象物を含む溶媒をサイホン管７を介して受け器に環流するソックスレー抽出装置であって、抽出器は、側壁部３１と、側壁部の下端に形成された底壁部３２と、を備えた有底筒形状であり、側壁部の下端側又は底壁部には、抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに抽出器内の溶媒を排出可能な排出管５が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け器と、抽出器と、冷却器とを下から上に順に配置し、前記受け器で発生させた溶媒の蒸気を蒸気管を介して前記抽出器に導入し、前記溶媒の蒸気を前記冷却器により凝縮して前記抽出器内に滴下し、前記抽出器内の試料に含まれる抽出対象物を前記溶媒に溶解させ、前記抽出対象物を含む溶媒をサイホン管を介して前記受け器に環流するソックスレー抽出装置であって、
前記抽出器は、側壁部と、前記側壁部の下端に形成された底壁部と、を備えた有底筒形状であり、
前記側壁部の下端側又は前記底壁部には、前記抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに前記抽出器内の溶媒を排出可能な排出管が設けられていることを特徴とするソックスレー抽出装置。
【請求項２】
前記排出管には、前記抽出器内の空間と外部空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替える排出管切替弁が設けられている請求項１記載のソックスレー抽出装置。
【請求項３】
前記サイホン管には、前記抽出器内の空間と前記受け器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替えるサイホン管切替弁が設けられている請求項１又は２記載のソックスレー抽出装置。
【請求項４】
前記蒸気管には、前記受け器内の空間と前記抽出器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替える蒸気管切替弁が設けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項５】
前記受け器には、前記受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項６】
前記抽出器の上部には、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項７】
前記サイホン管には、前記抽出器内の空間と前記受け器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替えるサイホン管切替弁が設けられており、
前記蒸気管には、前記受け器内の空間と前記抽出器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替える蒸気管切替弁が設けられており、
前記受け器には、前記受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されており、
前記抽出器の上部には、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されている請求項２記載のソックスレー抽出装置。
【請求項８】
前記抽出器は、前記側壁部の上方に配置される蓋部材を備え、
前記側壁部の上端側には第１フランジ部が形成されており、前記蓋部材には前記第１フランジ部と着脱自在に接続する第２フランジ部が形成されており、
前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との接続により、前記蓋部材が前記側壁部に固定されている請求項１乃至７のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項９】
前記冷却器は、前記蓋部材を介して前記抽出器に接続されている請求項８記載のソックスレー抽出装置。
【請求項１０】
前記抽出器は、前記底壁部の下方に形成された接続部を備え、
前記接続部には第３フランジ部が形成されており、前記受け器の上端側には前記第３フランジ部と着脱自在に接続する第４フランジ部が形成されており、
前記抽出器と前記受け器とは、前記第３フランジ部と前記第４フランジ部とにより接続している請求項１乃至９のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項１１】
前記抽出器の収容空間の縦方向の長さＨと横方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗが、０．２≦（Ｈ／Ｗ）≦８である請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項１２】
前記冷却器は、前記抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに鉛直軸に対して傾斜するように設けられた冷却管と、前記冷却管内に設けられた冷媒流通管と、を備える請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【請求項１３】
前記サイホン管には、上側で曲がる略Ｕ字状のＵ字状部が形成されており、
前記Ｕ字状部は、前記側壁部から８〜５０ｍｍの距離離れて設けられている請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のソックスレー抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソックスレー抽出装置に関する。更に詳しくは、作業効率を向上させることができる、使い勝手のよいソックスレー抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料に含まれる抽出対象物を溶媒に溶解させることにより抽出する抽出装置として、ソックスレー抽出装置が知られている。このソックスレー抽出装置１０１は、図５に示すように、受け器１０２と、受け器１０２の上方に配置された抽出器１０３と、抽出器１０３の上方に配置された冷却器１０４と、を主な構成としており、これらはそれぞれすり合わせにより接続されている。ソックスレー抽出装置の抽出原理を図５を参照して説明すると、まず、受け器１０２内の溶媒を蒸発させ、蒸気管１０６を介して抽出器１０３に流入させる。抽出器１０３に流入した溶媒は、冷却器１０４により凝縮して液化し、抽出器１０３内の試料に滴下する。滴下した溶媒は、試料に含まれる抽出対象物を溶解する。抽出器１０３内の抽出物を含んだ溶媒が所定の液面高さまで達すると、サイホン管１０７を介して、抽出対象物を含む溶媒が受け器１０２内に戻される。これらを繰り返すことにより、抽出対象物の溶液が徐々に受け器内で濃縮される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、ソックスレー抽出装置は、比較的少量の溶媒で効率よく抽出を行うことができるものである。しかしながら、その使い勝手は決してよいものではなかった。例えば、抽出が完了したか否かの確認等、抽出器内の抽出対象物の濃度を測定するために溶媒を抜き出す場合や、抽出作業中に試料や溶媒等を追加投入する場合には、抽出処理を一旦中止して、抽出装置を分解する必要があった。また、抽出器の容積が小さいため、１回の抽出処理で投入できる試料の量は極めて少ないものであった。更に、抽出のみを目的とした装置であるため、抽出対象物を分解処理するなど、他の処理を実施しようとした場合には、受け器内の抽出対象物を含む溶媒を他の処理を実施するための専用の容器に移し替える必要があった。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、作業効率を向上させることができる、使い勝手のよいソックスレー抽出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の通りである。
１．受け器と、抽出器と、冷却器とを下から上に順に配置し、前記受け器で発生させた溶媒の蒸気を蒸気管を介して前記抽出器に導入し、前記溶媒の蒸気を前記冷却器により凝縮して前記抽出器内に滴下し、前記抽出器内の試料に含まれる抽出対象物を前記溶媒に溶解させ、前記抽出対象物を含む溶媒をサイホン管を介して前記受け器に環流するソックスレー抽出装置であって、
前記抽出器は、側壁部と、前記側壁部の下端に形成された底壁部と、を備えた有底筒形状であり、
前記側壁部の下端側又は前記底壁部には、前記抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに前記抽出器内の溶媒を排出可能な排出管が設けられていることを特徴とするソックスレー抽出装置。
２．前記排出管には、前記抽出器内の空間と外部空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替える排出管切替弁が設けられている上記１．記載のソックスレー抽出装置。
３．前記サイホン管には、前記抽出器内の空間と前記受け器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替えるサイホン管切替弁が設けられている上記１．又は上記２．記載のソックスレー抽出装置。
４．前記蒸気管には、前記受け器内の空間と前記抽出器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替える蒸気管切替弁が設けられている上記１．乃至上記３．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
５．前記受け器には、前記受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されている上記１．乃至上記４．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
６．前記抽出器の上部には、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されている上記１．乃至上記５．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
７．前記サイホン管には、前記抽出器内の空間と前記受け器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替えるサイホン管切替弁が設けられており、
前記蒸気管には、前記受け器内の空間と前記抽出器内の空間の連通状態と、非連通状態と、を切り替える蒸気管切替弁が設けられており、
前記受け器には、前記受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されており、
前記抽出器の上部には、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されている上記２．記載のソックスレー抽出装置。
８．前記抽出器は、前記側壁部の上方に配置される蓋部材を備え、
前記側壁部の上端側には第１フランジ部が形成されており、前記蓋部材には前記第１フランジ部と着脱自在に接続する第２フランジ部が形成されており、
前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との接続により、前記蓋部材が前記側壁部に固定されている上記１．乃至上記７．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
９．前記冷却器は、前記蓋部材を介して前記抽出器に接続されている上記８．記載のソックスレー抽出装置。
１０．前記抽出器は、前記底壁部の下方に形成された接続部を備え、
前記接続部には第３フランジ部が形成されており、前記受け器の上端側には前記第３フランジ部と着脱自在に接続する第４フランジ部が形成されており、
前記抽出器と前記受け器とは、前記第３フランジ部と前記第４フランジ部とにより接続している上記１．乃至上記９．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
１１．前記抽出器の収容空間の縦方向の長さＨと横方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗが、０．５≦（Ｈ／Ｗ）≦８である上記１．乃至上記１０．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
１２．前記冷却器は、前記抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに鉛直軸に対して傾斜するように設けられた冷却管と、前記冷却管内に設けられた冷媒流通管と、を備える上記１．乃至上記１１．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
１３．前記サイホン管には、上側で曲がる略Ｕ字状のＵ字状部が形成されており、
前記Ｕ字状部は、前記側壁部から８〜５０ｍｍの距離離れて設けられている上記１．乃至上記１２．のいずれかに記載のソックスレー抽出装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のソックスレー抽出装置によると、受け器と、抽出器と、冷却器とを下から上に順に配置し、受け器で発生させた溶媒の蒸気を蒸気管を介して抽出器に導入し、溶媒の蒸気を前記冷却器により凝縮して抽出器内に滴下し、抽出器内の試料に含まれる抽出対象物を溶媒に溶解させ、抽出対象物を含む溶媒をサイホン管を介して受け器に環流するソックスレー抽出装置であって、抽出器は、側壁部と、側壁部の下端に形成された底壁部と、を備えた有底筒形状であり、側壁部の下端側又は底壁部に、抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに抽出器内の溶媒を排出可能な排出管を設けるようにしている。これにより、装置を分解することなく、抽出器から抽出溶媒を抜き出すことができる。
また、前記排出管に、前記抽出器内の空間と外部空間の連通状態と非連通状態とを切り替える排出管切替弁が設けられている場合は、より容易に抽出器から抽出溶媒を抜き出すことができる。
【０００７】
更に、前記サイホン管に、前記抽出器内の空間と前記受け器内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替えるサイホン管切替弁が設けられている場合は、サイホン管内の流路を遮断することができる。これにより、サイホン管による抽出器から受け器への溶媒の環流を止めることができる。
また、前記蒸気管に、前記受け器内の空間と前記抽出器内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替える蒸気管切替弁が設けられている場合は、蒸気管内の流路を遮断することができる。これにより、蒸気管による受け器から抽出器への溶媒の蒸気の流通を止めることができる。
【０００８】
更に、前記受け器に、前記受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されている場合は、受け器を装置から取り外すことなく、受け器内に溶媒を追加投入したり、他の薬品（例えば、抽出処理後に抽出対象物の分解処理を実施する際に用いる試薬や触媒等）を投入したりすることができる。
また、前記抽出器の上部に、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されている場合は、抽出器内の温度を測定したり、試料を攪拌したり等の作業を、装置を分解することなく、開口を介して簡単に実行することができる。
【０００９】
更に、前記サイホン管には、前記抽出器内の空間と前記受け器内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替えるサイホン管切替弁が設けられており、前記蒸気管には、前記受け器内の空間と前記抽出器内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替える蒸気管切替弁が設けられており、前記受け器には、前記受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されており、前記抽出器の上部には、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されている場合は、抽出処理から分解処理までの一連の処理において、極めて容易な操作による処理を実施できるソックスレー抽出装置とすることができる。即ち、抽出処理において、装置を分解することなく、開口から温度計を挿入して抽出器内の温度管理をすることができるとともに、開口から攪拌棒を挿入して試料を攪拌して抽出を促進することができる。また、分解処理において、サイホン管切替弁を閉止することにより、抽出溶媒を分解処理専用の他の容器に移すことなく、受け器を用いて濃縮することができる。更に、装置を分解することなく、連通口を介して受け器内に分解処理に用いる試薬や触媒を投入することができる。また、サイホン管切替弁と蒸気管切替弁をそれぞれ閉止することにより受け器内を密閉することができ、この結果、この密閉した状態で、連通口を介して、受け器内の気体を分解処理に用いる別の気体に置換することができる。
【００１０】
また、前記抽出器は、前記側壁部の上方に配置される蓋部材を備え、前記側壁部の上端側には第１フランジ部が形成されており、前記蓋部材には前記第１フランジ部と着脱自在に接続する第２フランジ部が形成されており、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との接続により、前記蓋部材が前記側壁部に固定されている場合は、従来のように抽出器の上端側にすり合わせが形成されており、このすり合わせに他部材（通常、冷却器）が挿入されている場合と比較して、容易に抽出器を開口させることができる。また、すり合わせによる接続よりも接続箇所の高さを抑えることができる。
更に、前記冷却器が前記蓋部材を介して前記抽出器に接続されている場合は、フランジ部同士の接続を解除することにより、容易に抽出器と冷却器とを分離することができる。
【００１１】
また、前記抽出器は、前記底壁部の下方に形成された接続部を備え、前記接続部には第３フランジ部が形成されており、前記受け器の上端側には前記第３フランジ部と着脱自在に接続する第４フランジ部が形成されており、前記抽出器と前記受け器とは、前記第３フランジ部と前記第４フランジ部とにより接続している場合は、従来のように受け器の上端側にすり合わせが形成されており、このすり合わせに抽出器の下端が挿入されて接続している場合と比較して、容易に受け器と抽出器とを分離することができるとともに、すり合わせによる接続よりも接続箇所の高さを抑えることができる。
【００１２】
更に、前記抽出器の収容空間の縦方向の長さＨと横方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗが、０．５≦（Ｈ／Ｗ）≦８である場合は、従来の抽出器よりも、高さを抑えつつ、収容空間を大きくすることができる。その結果、一回の抽出処理における処理量を多くすることができるとともに、装置全体の高さも抑えることができる。
【００１３】
また、前記冷却器は、前記抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに鉛直軸に対して傾斜するように設けられた冷却管と、前記冷却管内に設けられた冷媒流通管と、を備える場合は、従来のように鉛直軸に平行に設けられる冷却管を備える場合と比較して、冷却器の高さ方向の寸法を抑えることができる。これにより、抽出装置全体の高さ方向の寸法を抑えることができる。
【００１４】
更に、前記サイホン管には、上側で曲がる略Ｕ字状のＵ字状部が形成されており、前記Ｕ字状部は、前記側壁部から８〜５０ｍｍの距離離れて設けられている場合は、サイホン管による環流をより確実に発生させることができる。即ち、従来のように、Ｕ字状部が側壁部の近傍に設けられている場合、抽出器の熱の影響によりサイホン管内に気泡が生じたりなど、サイホン管による環流が発生しない場合があった。しかしながら、本発明のようにＵ字状部を側壁部から所定距離離して設けることにより、従来よりも、サイホン管による環流を発生させやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例に係るソックスレー抽出装置を示す正面図である。
【図２】本実施例に係るソックスレー抽出装置を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】本実施例に係るソックスレー抽出装置を示す部分拡大縦断面図である。
【図４】本実施例に係るソックスレー抽出装置を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】従来のソックスレー抽出装置の例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態に係るソックスレー抽出装置は、受け器と、抽出器と、冷却器とを下から上に順に配置し、受け器で発生させた溶媒の蒸気を蒸気管を介して抽出器に導入し、溶媒の蒸気を冷却器により凝縮して抽出器内に滴下し、抽出器内の試料に含まれる抽出対象物を溶媒に溶解させ、抽出対象物を含む溶媒をサイホン管を介して受け器に環流するソックスレー抽出装置であって、抽出器は、側壁部と、側壁部の下端に形成された底壁部と、を備えた有底筒形状であり、側壁部の下端側又は底壁部には、抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに抽出器内の溶媒を排出可能な排出管が設けられていることを特徴としている。
尚、上記ソックスレー抽出装置の用途は特に問わないが、土壌等に含まれるポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）や、焼却灰等に含まれるダイオキシン様ポリ塩化ビフェニル（ＤＬ−ＰＣＢ）等の抽出に好適に用いることができる。
【００１７】
上記「受け器」の形状、材質、大きさ等は特に問わない。この受け器には、上記溶媒が収容される。そして、溶媒を収容した受け器をマントルヒータ等の加熱手段によって加熱することにより、溶媒の蒸気を発生させる。
上記受け器には、例えば、受け器内の空間と外部空間とを連通する連通口が形成されていることができる。
【００１８】
上記「抽出器」の構造、形状、材質等は特に問わない。この抽出器には、上記試料が収容される。この抽出器は、側壁部と、この側壁部の下端に形成された底壁部と、を備えた有底筒形状である。
上記側壁部の断面形状としては、例えば、略円形状、略楕円形状、略長円形状、略多角形状等を挙げることができる。
上記底壁部の形状としては、例えば、略半球形状、略円錐形状、略円柱形状、略多角柱形状、略多角錐形状、略平板形状等を挙げることができる。
【００１９】
上記抽出器の上部には、例えば、他部材を前記抽出器内部に入れるための開口が形成されていることができる。尚、上記「他部材」としては、例えば、上記抽出器内の温度測定のための温度計や、試薬を撹拌するための撹拌棒等が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、この開口を介して、試料や溶媒等を抽出器内に追加投入したり、抽出器内から抜き出したりすることもできる。
【００２０】
また、上記抽出器の上記側壁部の下端側又は上記底壁部には、上記排出管が設けられている。
上記「排出管」の大きさ、断面形状、個数等は特に問わない。この排出管には、例えば、上記抽出器内の空間と外部空間の連通状態と非連通状態とを切り替える排出管切替弁が設けられていることができる。
上記「排出管切替弁」の大きさ、種類、切り替え形態等は特に問わない。この排出管切替弁は、例えば、コック等の手動で作動させるものであってもよいし、電磁弁等のアクチュエータを用いて自動で作動させるものであってもよい。
【００２１】
上記「冷却器」の構造、材質、大きさ、個数等は特に問わない。この冷却器は、上記抽出器の上方に配置されており、受け器から蒸気管を介して抽出器に導入された溶媒の蒸気を凝縮し、抽出器内に滴下させるものである。上記冷却器は、溶媒の蒸気を冷却することにより凝縮可能であればよく、例えば、冷媒との熱交換により冷却する冷却器や、ペルチェ素子等の熱電素子との熱交換により冷却する冷却器等を用いることができる。
上記冷却器は、例えば、上記抽出器内の空間と外部空間とを連通するとともに鉛直軸に対して傾斜するように設けられた冷却管と、上記冷却管内に設けられた冷媒流通管と、を備えることができる。このような冷却器としては、例えば、ジムロート冷却器やアリーン冷却器、リービッヒ冷却器等、従来のソックスレー抽出器で一般的に用いられる冷却器を挙げることができる。上記冷却管の鉛直軸に対する傾斜角度θ（°）は、例えば、２０≦θ≦８０  であることができ、好ましくは、３０≦θ≦７０、更に好ましくは、５０≦θ≦６０であることができる。
【００２２】
上記「蒸気管」の形状、材質、大きさ、個数等は特に問わない。この蒸気管は、通常、上記受け器内の空間と上記抽出器の空間とを連通するように設けられている。そして、この蒸気管を介して、受け器内で発生した溶媒の蒸気が抽出器内に導入されるようになっている。
上記蒸気管には、例えば、上記受け器内の空間と上記抽出器内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替える蒸気管切替弁が設けられていることができる。このサイホン管切替弁の形態としては、例えば、上述の排出管切替弁の形態において例示した形態と同様の形態を採用可能である。
【００２３】
上記「サイホン管」の形状、材質、大きさ、個数等は特に問わない。このサイホン管は、通常、上記受け器内の空間と上記抽出器の空間とを連通するように設けられているとともに、サイホンの原理を利用して、抽出器内の抽出対象物を溶解した溶媒を受け器内に環流させるものである。
上記サイホン管には、例えば、上記抽出器内の空間と上記受け器内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替えるサイホン管切替弁が設けられていることができる。このサイホン管切替弁の形態としては、例えば、上述の排出管切替弁の形態において例示した形態と同様の形態を採用可能である。
【００２４】
ここで、例えば、上記サイホン管には、上側で曲がる略Ｕ字状のＵ字状部が形成されていることができる。このＵ字状部の上記側壁部からの距離Ｌは、例えば、８〜５０ｍｍであることができ、好ましくは、１０〜３０ｍｍ、より好ましくは、１５〜２０ｍｍであることができる。
【００２５】
ここで、本実施形態のソックスレー抽出装置としては、例えば、上記抽出器は、上記側壁部の上方に配置される蓋部材を備え、上記側壁部の上端側には第１フランジ部が形成されており、上記蓋部材には上記第１フランジ部と着脱自在に接続する第２フランジ部が形成されており、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接続により、上記蓋部材が上記側壁部に固定されている形態であることができる。この場合、上記開口は、上記蓋部材に形成されていることができる。また、上記冷却器は、上記蓋部材を介して上記抽出器に接続されていることができる。
【００２６】
上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接続形態は特に限定されず、例えば、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との間にパッキンを介して接続する形態や、フランジ部同士が当接することにより接続する形態等であることができる。また、クランプ等の固定手段を用いて、より強固に固定するようにしてもよい。
【００２７】
ここで、本実施形態のソックスレー抽出装置としては、例えば、上記抽出器は、上記底壁部の下方に形成された接続部を備え、上記接続部には第３フランジ部が形成されており、上記受け器の上端側には上記第３フランジ部と着脱自在に接続する第４フランジ部が形成されており、上記抽出器と上記受け器とは、上記第３フランジ部と上記第４フランジ部とにより接続している形態であることができる。上記第３フランジ部と上記第４フランジ部との接続形態は特に限定されず、例えば、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接続形態において例示した接続形態と同様の接続形態を採用可能である。
【００２８】
また、この場合、上記蒸気管は、一端側が上記側壁部の上部側に接続されており、他端側が、上記接続部に接続されていることができる。これにより、上記蒸気管は、上記受け器内の上部側の空間と上記抽出器の上部側の空間とを連通するように設けられることになる。
更に、この場合、上記サイホン管は、一端側が上記底壁部に接続されており、他端側が、上記接続部に接続されていることができる。これにより、上記サイホン管は、上記抽出器の下部側の空間と上記受け器内の上部側の空間とを連通するように設けられることになる。
【００２９】
ここで、本実施形態のソックスレー抽出装置としては、例えば、上記抽出器の収容空間の縦方向の長さＨと横方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗが、０．５≦（Ｈ／Ｗ）≦８（好ましくは、  １≦（Ｈ／Ｗ）≦５、より好ましくは、２≦（Ｈ／Ｗ）≦４）である形態とすることができる。尚、上記横方向の幅Ｗとは、横断面の最大幅を意味する。
【実施例】
【００３０】
以下、図面を用いて、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００３１】
（１）ソックスレー抽出装置の構成
本実施例に係るソックスレー抽出装置（以下、単に抽出装置とも略記する）１は、図１に示すように、それぞれガラス製の受け器２、抽出器３及び冷却器４を、下から上に順に配置して構成されている。これらは、図示しないジャッキによりそれぞれ支持されている。
受け器２は、図２に示すように、底壁が半球形状で、側壁が上方に向かって緩やかに縮径する所謂なす型の形状をしている。また、受け器２の上端には、フランジ部２１（本発明にかかる第４フランジ部として例示する）が形成されている。更に、受け器２の側壁には連通口２２が形成されている。連通口２２には、連通口２２の内側周縁とすり合わせにより接続されるキャップ２２Ａが挿入されている。
【００３２】
抽出器３は、図３に示すように、略円筒形状の側壁部３１と、この側壁部３１の下端に形成された底壁部３２と、を備えた有底筒状の容器である。本実施例において、抽出器３の収容空間は、縦方向の長さ（高さ）Ｈが約１５０ｍｍ、横方向の幅（直径）Ｗが約５０ｍｍに設定されている。従って、縦方向の長さＨと横方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗは、約３となっている。
【００３３】
また、底壁部３２の下側には、受け器２と接続するための接続部３３が設けられている。接続部３３は下方に開口する筒形状であり、その下端には、受け器２のフランジ部２１と接続するフランジ部３４（本発明にかかる第３フランジ部として例示する）が形成されている。即ち、受け器２と抽出器３とは、フランジ部２１とフランジ部３４とにより接続している。フランジ部２１とフランジ部３４との間にはパッキンが介在しており、固定部材（図示せず）によりフランジ部２１、３４を上下から挟みこむようにして固定されている。また、側壁部３１の上端には、フランジ部３５（本発明にかかる第１フランジ部として例示する）が形成されている。
【００３４】
図１に示すように、底壁部３２には、排出管５が設けられている。この排出管５は、その一端側が底壁部３２に接続されており、他端側が外側に開放されている。これにより、排出管５は、抽出器３内の空間と外部空間とを連通しており、抽出器３内の溶媒を外部へ排出可能となっている。また、排出管５には、排出管コック５１（本発明にかかる排出管切替弁として例示する）が設けられている。そして、この排出管コック５１により、抽出器３内の空間と外部空間との連通状態と非連通状態とを切り替え可能となっている。
【００３５】
図３に示すように、側壁部３１の外側側方には、蒸気管６が設けられている。蒸気管６は、その一端側が側壁部３１の上部に接続されており、他端側が接続部３３に接続されている。これにより、蒸気管６は、受け器２内の空間と抽出器３内の空間とを連通しており、受け器２内で発生する溶媒の蒸気を抽出器３内へ流通可能となっている。また、蒸気管６には、蒸気管コック６１（本発明にかかる蒸気管切替弁として例示する）が設けられている。そして、この蒸気管コック６１により、受け器２内の空間と抽出器３内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替え可能となっている。
【００３６】
また、図３に示すように、側壁部３１の外側側方には、サイホン管７が設けられている。このサイホン管７は、その一端側が底壁部３２に接続されており、他端側が接続部３３に接続されている。また、サイホン管７には、上側で曲がる略Ｕ字状のＵ字状部７１が形成されている。これにより、サイホン管７は、抽出器３内の空間と受け器２内の空間とを連通しており、抽出器３内の抽出対象物を溶解した溶媒を、サイホンの原理を利用して、受け器２内へ還流させるようになっている。本実施例において、Ｕ字状部７１と側壁部３１との間の距離Ｌは約１５ｍｍに設定されている。尚、サイホン管７の接続部３３側の端部は、接続部３３の側壁を貫通するように接続されており、その先端は下方を向くように曲げられている。また、サイホン管７には、サイホン管コック７２（本発明にかかるサイホン管切替弁として例示する）が設けられている。そして、このサイホン管コック７２により、抽出器３内の空間と受け器２内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替え可能となっている。
【００３７】
また、抽出器３は、側壁部３１の上方に、抽出器３の上側の開口を塞ぐように設けられた蓋部材８を備えている。この蓋部材８は、略円筒形状の周壁部８１と、周壁部８１の上端側に形成された上壁部８２と、を備えた有底筒状の容器である。周壁部８１の下端には、抽出器３のフランジ部３５と接続するフランジ部８３（本発明にかかる第２フランジ部として例示する）が形成されている。即ち、抽出器３と蓋部材８とは、フランジ部３５とフランジ部８３とにより接続している。フランジ部３５とフランジ部８３との間にはパッキンが介在しており、固定部材（図示せず）によりフランジ部３５、８３を上下から挟みこむようにして固定されている。尚、周壁部８１の直径は側壁部３１の直径と略同等となっている。
【００３８】
蓋部材８の上壁部８２には、上下方向に開口する開口８４が形成されている。この開口８４は、温度計や攪拌棒等の他部材を抽出器３の内部に挿入するためのものである。開口８４には、開口８４を形成する周縁部とすり合わせにより接続されるキャップ８４Ａが挿入されている。
また、上壁部８２には、開口８４に隣接するように、冷却器接続部８５が設けられている。冷却器接続部８５は、斜め上方に開口するように設けられており、この開口には冷却器４の下端部が挿入されており、冷却器接続部８５と冷却器４の下端部とはすり合わせにより接続されている。
【００３９】
図４に示すように、冷却器４は、抽出器３内の空間と外部空間とを連通するように設けられた冷却管４１と、冷却管４１内に設けられた冷媒流通管４２と、からなる所謂ジムロート冷却器を採用している。上述のように、冷却管４１の下端は冷却器接続部８５に挿入されており、これにより、冷却器４は、鉛直軸に対して傾斜するようにして抽出器３と接続されている。尚、本実施例において、この冷却器４の鉛直軸に対する傾斜角度θは約６０°に設定されている。
【００４０】
（２）ソックスレー抽出器の作用
次に、上記構成のソックスレー抽出装置の作用について説明する。尚、本実施例では、ＰＣＢ汚染石英砂からＰＣＢを抽出して分解する場合を例示する。
【００４１】
最初に、ＰＣＢの抽出処理について説明する。まず、蓋部材８を取り外し、試料となるＰＣＢ汚染石英砂を入れた円筒ろ紙を抽出器３内にセットする。蓋部材８を取り外す際には、抽出器３及び冷却器４をそれぞれ支持するジャッキのうちの一方を上下方向にわずかにずらし、フランジ部８３，３５の接続を解除する。また、連通口２２より、受け器２に溶媒となる液体状態のヘキサンを投入する。尚、この溶媒の投入に際しては、受け器２を接続部３３から取り外した状態で、受け器２の上端開口から投入してもよい。受け器２を取り外す際には、受け器２及び抽出器３をそれぞれ支持するジャッキのうちの一方を上下方向にわずかにずらし、フランジ部２１，３４の接続を解除する。
【００４２】
そして、この状態で、冷却器４の冷媒流通管４２へ冷媒となる水の流通を開始させるとともに、マントルヒータに通電して受け器２の加熱を開始する。
加熱された受け器２内のヘキサンは次第に蒸発する。蒸発したヘキサンは、蒸気管６を流通して抽出器３内まで上昇し、更に冷却器４に到達する。冷却器４に到達したヘキサンの蒸気は、冷却され、凝縮し、再び液体となって抽出器３内に滴下する。
【００４３】
滴下したヘキサンは、抽出器３内に溜まり、ＰＣＢ汚染石英砂に含まれるＰＣＢを溶解する。また、滴下したヘキサンにより、抽出器３内の液面が次第に上昇してサイホン管７のＵ字状部７１の上部の高さまで達すると、抽出器３内のヘキサンは、サイホンの原理により、サイホン管７を介して、受け器２に環流する。このとき、Ｕ字状部７１は、抽出器３の側壁部３１から十分離れた位置に設けられているため、抽出器３からの熱の影響を受けることなく、サイホン管７が機能する。
【００４４】
ＰＣＢを溶解したヘキサンが受け器２に環流すると、加熱されることによりヘキサンのみが再び蒸発し、上述のサイクルが繰り返される。受け器２内のＰＣＢは、蒸発することなく受け器２内に蓄積されてゆく。
【００４５】
尚、この抽出過程の作業として、開口８４から温度計を適宜挿入して抽出器３内の温度管理をしたり、開口８４から攪拌棒を抽出器３内に挿入して円筒ろ紙内の石英砂を攪拌したりする。また、石英砂に含まれるＰＣＢが十分に抽出されたか否かの確認をする。この際には、排出管コック５１を適宜開いて抽出器３内のヘキサンを抜き出し、このヘキサン中のＰＣＢ濃度を測定する。このように、これらの作業は、ソックスレー抽出装置１を分解することなく実行される。
ＰＣＢが十分に抽出されたことが確認できたら、ＰＣＢの分解処理に移行する。
【００４６】
ＰＣＢの分解処理にあたっては、まず、受け器２内のヘキサンを蒸発させ、ヘキサンのＰＣＢ溶液を濃縮する。具体的には、まず、サイホン管７のサイホン管コック７２を閉じ、引き続き受け器２を加熱する。すると、受け器２内の液量が次第に減少してゆき、抽出器３内に溜まってゆく。また、サイホン管コック７２によってサイホン管７の環流路が閉止されているため、受け器２への環流が発生しない。これにより、受け器２内のヘキサンの量が減少し、濃縮される。
【００４７】
十分に濃縮されたら、連通口２２から受け器２内に、分解反応に用いる試薬及び触媒を投入する。具体的には、試薬として、メタノール（ＭｅＯＨ）及びトリエチルアミン（Ｅｔ３Ｎ）、触媒として、パラジウムカーボン（Ｐｄ／Ｃ）をそれぞれ投入する。また、サイホン管コック７２及び蒸気管コック６１を閉じて受け器２内を密閉状態とするとともに、連通口２２を通じて受け器２内の雰囲気を水素置換する。これらが完了すると、ＰＣＢの分解反応が始まる。また、これらの作業についても、ソックスレー抽出装置１を分解することなく実行される。尚、この分解反応により、ＰＣＢ（Ｃ１２Ｈ（１０−ｎ）Ｃｌｎ）が脱塩素化（水素化）されて、ビフェニル（Ｃ１２Ｈ１０）とトリエチルアミンの塩酸塩（Ｅｔ３ＮＨＣｌ）とが生成される。
【００４８】
（３）実施例の効果
【００４９】
以上より、本実施例のソックスレー抽出装置１によると、抽出器３の底壁部３２に、抽出器３内の空間と外部空間とを連通するとともに抽出器３内の溶媒を排出可能な排出管５が設けられているので、抽出装置１を分解することなく、抽出器３から抽出溶媒であるＰＣＢのヘキサン溶液を抜き出すことができる。
【００５０】
また、排出管５には、抽出器３内の空間と外部空間の連通状態と非連通状態とを切り替える排出管コック５１が設けられているので、より容易に抽出器３からＰＣＢのヘキサン溶液を抜き出すことができる。
【００５１】
更に、サイホン管７には、抽出器３内の空間と受け器２内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替えるサイホン管コック７２が設けられているので、サイホン管７内の流路を遮断することができる。これにより、サイホン管７による抽出器３から受け器２への溶媒の環流を止めることができる。
【００５２】
また、蒸気管６には、受け器２内の空間と抽出器３内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替える蒸気管コック６１が設けられているので、蒸気管６内の流路を遮断することができる。これにより、蒸気管６による受け器２から抽出器３への溶媒の蒸気の流通を止めることができる。
【００５３】
更に、受け器２には、受け器２内の空間と外部空間とを連通する連通口２２が形成されているので、受け器２を抽出装置１から取り外すことなく、受け器２内に溶媒を追加投入したり、抽出処理後に抽出対象物の分解処理を実施する際に用いる試薬や触媒等の他の薬品を投入したりすることができる。
【００５４】
また、抽出器３の上部には、温度計や攪拌棒等の他部材を抽出器３内部に入れるための開口８４が形成されているので、抽出器内の温度を測定したり、試料を攪拌したり等の作業を、抽出装置１を分解することなく、開口８４を介して簡単に実行することができる。
【００５５】
更に、サイホン管７には、抽出器３内の空間と受け器２内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替えるサイホン管コック７２が設けられており、蒸気管６には、受け器２内の空間と抽出器３内の空間の連通状態と非連通状態とを切り替える蒸気管コック６１が設けられており、受け器２には、受け器２内の空間と外部空間とを連通する連通口２２が形成されており、抽出器３の上部には、他部材を抽出器３内部に入れるための開口８４が形成されているので、抽出処理から分解処理までの一連の処理において、極めて容易な操作による処理を実施できるソックスレー抽出装置１とすることができる。即ち、抽出処理において、抽出装置１を分解することなく、開口８４から温度計を挿入して抽出器内の温度管理をすることができるとともに、開口８４から攪拌棒を挿入して試料を攪拌して抽出を促進することができる。また、分解処理において、サイホン管コック７２を閉止することにより、抽出溶媒を分解処理専用の他の容器に移すことなく、受け器２を用いて濃縮することができる。更に、抽出装置１を分解することなく、連通口２２を介して受け器２内に、分解処理に用いる試薬や触媒を投入することができる。また、サイホン管コック７２と蒸気管コック６１をそれぞれ閉止することにより受け器２内を密閉することができるので、この密閉した状態で、連通口２２を介して、受け器２内の気体を分解処理に用いる別の気体に置換することができる。
【００５６】
また、抽出器３は、側壁部３１の上方に配置される蓋部材８を備え、側壁部３１の上端側にはフランジ部３５が形成されており、蓋部材８にはフランジ部３５と着脱自在に接続するフランジ部８３が形成されており、フランジ部３５とフランジ部８３との接続により、蓋部材８が側壁部３１に固定されているので、従来のように抽出器の上端側にすり合わせが形成されており、このすり合わせに他部材が挿入されている場合と比較して、容易に抽出器３を開口させることができる。また、すり合わせによる接続よりも接続箇所の高さを抑えることができる。
【００５７】
更に、開口８４が蓋部材８に形成されているので、温度計を挿入して抽出器内の温度を測定したり、攪拌棒を挿入して試料を攪拌したり等の作業をする場合には、これらの作業を抽出装置１を分解することなく、開口８４を介して実行することができるとともに、円筒ろ紙の出し入れ等の作業をする場合には、フランジ部３５，８３同士の接続を解除することにより、容易に抽出器を開口させることができる。
【００５８】
また、冷却器４が蓋部材８を介して抽出器３に接続されているので、フランジ部３５，８３同士の接続を解除することにより、容易に抽出器３と冷却器４とを分離することができる。
【００５９】
更に、抽出器３は、底壁部３２の下方に形成された接続部３３を備え、接続部３３にはフランジ部３４が形成されており、受け器２の上端側にはフランジ部３４と着脱自在に接続するフランジ部２１が形成されており、抽出器３と受け器２とは、フランジ部３４とフランジ部２１とにより接続しているので、従来のように受け器の上端側にすり合わせが形成されており、このすり合わせに抽出器の下端が挿入されて接続している場合と比較して、容易に受け器２と抽出器３とを分離することができるとともに、すり合わせによる接続よりも接続箇所の高さを抑えることができる。
【００６０】
また、抽出器３の収容空間の縦方向の長さＨと横方向の幅Ｗとの比Ｈ／Ｗが約３であるので、従来の抽出器よりも、高さを抑えつつ、収容空間を大きくすることができる。その結果、一回の抽出処理における処理量を多くすることができるとともに、抽出装置１全体の高さも抑えることができる。
【００６１】
更に、冷却器４は、抽出器３内の空間と外部空間とを連通するとともに鉛直軸に対して傾斜するように設けられた冷却管４１と、冷却管４１内に設けられた冷媒流通管４２と、を備えるので、従来のように鉛直軸に平行に設けられる冷却管を備える場合と比較して、冷却器４の高さ方向の寸法を抑えることができる。この結果、抽出装置１全体の高さ方向の寸法を抑えることができる。
【００６２】
また、サイホン管７には、上側で曲がる略Ｕ字状のＵ字状部７１が形成されており、側壁部３１からＵ字状部７１までの距離Ｌは、約１５ｍｍに設定されているので、従来のようにＵ字状部が側壁部の近傍に設けられている場合と比較して、抽出器３の熱の影響を受けにくくすることができる。その結果、従来よりも、サイホン管７による環流が発生しやすくなる。
【００６３】
尚、本発明においては、上記の具体的な実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、ソックスレー抽出装置１をガラス製としたが、これに限定されず、例えば、ステンレス等の耐熱耐蝕性金属材料製のソックスレー抽出装置としてもよい。これにより、従来のような実験室で使用するような比較的小型のソックスレー抽出装置のみならず、工業プラント用の比較的大型のソックスレー抽出装置を実現することができる。
【００６４】
尚、参考までに、一端側に受け器２のフランジ部２１に接続可能なフランジ部を備えるとともに、他端側にすり合わせ接続用の開口を備える受け器専用ジョイントを用意するようにしてもよい。この受け器専用ジョイントにより、従来すり合わせにより受け器に接続されていた機器（例えば、減圧留去等の処理に用いる機器）を、受け器２に接続することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１，１０１；ソックスレー抽出装置、２，１０２；受け器、２１；フランジ部、２２；連通口、２２Ａ；キャップ、３，１０３；抽出器、３１；側壁部、３２；底壁部、３３；接続部、３４；フランジ部、３５；フランジ部、４，１０４；冷却器、４１；冷却管、４２；冷媒流通管、５；排出管、５１；排出管コック、６，１０６；蒸気管、６１；蒸気管コック、７，１０７；サイホン管、７１；Ｕ字状部、７２；サイホン管コック、８；蓋部材、８１；周壁部、８２；上壁部、８３；フランジ部、８４；開口、８４Ａ；キャップ、８５；冷却器接続部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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