(57)【要約】【課題】  発光分光分析装置のように放電を行う装置において、電流経路にリレー等の高価な部品を設ける必要がなく、リレー接点の消耗の心配もない対電極のクリーニング手段を提供する。【解決手段】  極性反転トランスは、一次コア１に巻線３を施した一次側部と、二次コア２に巻線４を施した二次側部とを備え、一次コア１を回転軸６を介して回転させるロータリーアクチュエータ５を備える。一次コア１の端部１ａ，１ｂと二次コア２の端部２ａ，２ｂとがそれぞれ対面する状態から、一次コア１を１８０°回転させて、一次コア１の端部１ｂ，１ａと二次コア２の端部２ａ，２ｂとがそれぞれ対面する状態に切り換えることにより、一次側部の極性に対する二次側部の極性を反転させることができる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コアに巻線を施した一次側部と、二次コアに巻線を施した二次側部とを備えるトランスであって、
一次側部と二次側部のうちの少なくとも一方のコアを回転させる回転手段を備え、この回転手段により少なくとも一方のコアを回転させて一次コアと二次コアとの対面位置関係を正反対の対面位置関係に切り換えることにより、一方の側部の極性に対する他方の側部の極性を反転可能としたことを特徴とする極性反転トランス。
【請求項２】
一次側部と二次側部との磁気的結合を遮断するエネルギー伝達経路遮断手段を備えることを特徴とする請求項１記載の極性反転トランス。
【請求項３】
エネルギー伝達経路遮断手段は、回転手段により少なくとも一方のコアを回転させて一次コアと二次コアとの対面位置関係を非対面位置関係にするものであることを特徴とする請求項２記載の極性反転トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、対電極と金属固体試料電極との間で放電を繰り返し、放電時の発光を分析する発光分光分析装置において、測光完了後に対電極のクリーニングのために逆極性の放電を行う装置に使用される極性反転トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光分光分析装置では、放電を繰り返すうちに対電極に試料物質が付着していくので、対電極を適宜クリーニングする必要がある。このクリーニング技術として、対電極及び試料電極よりなる放電電極と同放電電極間の放電に放電エネルギーを供給する電源側との間に、電源側と放電電極との間の接続の極性関係を切り換える切換えスイッチを介在させた光源装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この光源装置では、切換えスイッチにより放電電極の極性を適当な時期に適当な時間、分析時とは反対向きに切り換えることで、対電極に付着した試料物質を除去するようにしている。
【特許文献１】実公昭５６−４７５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光分光分析装置では放電を行うため、トランスによって高電圧を発生させており、上記特許文献１記載の光源装置の切換えスイッチにおいては、トランスの一次側又は二次側に極性を切り換えるための電磁式接点リレーが接続されている。
【０００５】
この電磁式接点リレーは、高耐圧、大電流用の部品を選定しなければならず、高価である。また、リレーの接点は大電流によって消耗するため、リレーを複数用意して各リレーの接点電流を抑えるようにしなければならず、これも高コストにつながる。
【０００６】
本発明は、そのような問題点に着目してなされたものであって、発光分光分析装置のように放電を行う装置において、電流経路にリレー等の高価な部品を設ける必要がなく、リレー接点の消耗の心配もない対電極のクリーニング手段を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の極性反転トランスは、一次コアに巻線を施した一次側部と、二次コアに巻線を施した二次側部とを備えるトランスであって、一次側部と二次側部のうちの少なくとも一方のコアを回転させる回転手段を備え、この回転手段により少なくとも一方のコアを回転させて一次コアと二次コアとの対面位置関係を正反対の対面位置関係に切り換えることにより、一方の側部の極性に対する他方の側部の極性を反転可能としたことを特徴とする。
【０００８】
この極性反転トランスは、例えば発光分光分析装置において放電の極性を反転するのに使用するものである。上記従来技術に係る光源装置のように切換えスイッチで放電の極性を切り換える場合は、電磁式接点リレーのような高価な部品が必要であるので、これを避けるために本発明の極性反転トランスは磁気回路の部分で極性を反転するものである。このトランスによる極性反転は切換えスイッチに比べて時間が掛かるが、クリーニングのための極性反転に高速性は要求されないので、一次コアと二次コアとの対面位置関係を物理的に正反対の対面位置関係に切り換えるのに時間を要しても問題ない。
【０００９】
この極性反転トランスは、一次側部と二次側部との磁気的結合を遮断するエネルギー伝達経路遮断手段を備えることが好ましい。このエネルギー伝達経路遮断手段により、一次側部と二次側部との磁気的結合を無くすこと、すなわち一次側部のエネルギーが二次側部に伝達しない状態とすることができ、エネルギー伝達経路遮断手段が安全対策のための保護回路として機能することになる。
【００１０】
このエネルギー伝達経路遮断手段は、具体的には、回転手段により少なくとも一方のコアを回転させて一次コアと二次コアとの対面位置関係を非対面位置関係にするものであるのが、回転手段を有効利用することができ、低コスト、簡素な構造等からも都合がよい。この場合、一次側部に投入するエネルギーは、その供給元に戻ってくるので、例えばスナバ回路でエネルギーを吸収できるようにしておくのが好ましい。
【００１１】
なお、本発明において、一次コアと二次コアとの対面位置関係は、一次コアと二次コアとが磁気的に結合した状態を意味し、非対面位置関係は、両コアが磁気的に結合していない状態を意味する。
【発明の効果】
【００１２】
（１）請求項１記載の発明によれば、発光分光分析装置のように放電を行う装置において、電流経路にリレー等の高価な部品を設ける必要がなく、リレー接点の消耗の心配もない対放電のクリーニング手段を提供できる。
（２）請求項２記載の発明によれば、二次側部で放電が起こらないようにすることができるので、オペレータ等の人に対する危険を及ぼさない安全対策の補助手段として有効である。
（３）請求項３記載の発明によれば、エネルギー伝達経路遮断手段を低コスト、簡素な構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。
【００１４】
まず、一実施形態に係る極性反転トランスの原理について説明する。図１に概略図で示すトランスは、Ｉ型の一次コア１に巻線３を施した一次側部と、Ｕ型の二次コア２に巻線４を施した二次側部とを備える。図１の（ａ）の状態では、一次コア１の端部１ａと二次コア２の端部２ａとが対面し、一次コア１の端部１ｂと二次コア２の端部２ｂとが対面している。また、一次側部の巻線３の上側が正極性、下側が負極性で、二次側部の巻線４の上側が正極性、下側が負極性であり、このときの磁束方向は点線で示す通りである。
【００１５】
図１の（ａ）の状態から図１の（ｂ）のように一次側部の一次コア１を矢印方向に１８０°回転させると、一次コア１の端部１ａと二次コア２の端部２ｂとが対面し、一次コア１の端部１ｂと二次コア２の端部２ａとが対面する。すると、磁束方向は点線で示す通り図１の（ａ）とは反対になり、巻線４の上側が負極性、下側が正極性になり、図１の（ａ）の極性に対して反転する。
【００１６】
従って、一次コア１を回転させて一次コア１と二次コア２との対面位置関係を正反対の対面位置関係に切り換えることにより、一次コア１の極性に対する二次コア２の極性を反転させることができる。この場合、一次コア１と巻線３は物理的に１８０°回転することになるので、特に巻線３は繰り返しの曲げ作用に強いものを使用することが好ましい。また、回転により巻線同士が近づき過ぎて放電したり、巻線間の容量が変化してトランスの特性が変わったりしないように、１８０°回転する際、巻線同士の距離が変化しないようにしておくことが好ましい。具体的には図７で説明すると、ステージ１１から導出された巻線３の一方（図７の上側の導出線又は下側の導出線）を図の手前側で保持し、他方を図の奥側で保持する。
【００１７】
一次コア１を回転させる回転手段としては、例えば図２に示すような構造のものを用いる。図２の例では、回転軸６の一端部が一次コア１の中心（重心）に取り付けられ、他端部がロータリーアクチュエータ５に接続され、回転軸６の適所には当接ピン７が突設されている。トランスの通電時に一次コア１と二次コア２が磁束を通せる位置、すなわち回転軸６の回転により一次コア１の端部１ａ，１ｂが二次コア２の端部２ａ，２ｂに対面する図２の（ａ）及び（ｃ）の２状態〔図１の（ａ）及び（ｂ）の状態〕となる２箇所に、当接ピン７がそれぞれ当たるストッパ８，９が配置されている。この場合は、ストッパ８，９は同一平面上に位置する。
【００１８】
なお、ロータリーアクチュエータ５は電気式でもガス圧式でも良く、回転軸６を回転させることが可能であるなら限定されない。ロータリーアクチュエータ５が例えばパルスモータであるなら、回転軸６の回転をパルス制御することで一次コア１の回転を所定位置で正確に停止させることができるので、当接ピン７及びストッパ８，９は不要となる。
【００１９】
次に、極性反転トランスのより詳細な具体例について説明する。そのトランスの一次側部の平面図（上面図）を図３に、側面図を図４に示す。この一次側部では、円板状のステージ１１上に、巻線３を施したＩ型の一次コア１が当該ステージ１１の直径方向に取り付けられている。ステージ１１上には、雌ネジ穴を有する２対の取付片１２が設けられ、この取付片１２の雌ネジ穴に固定ネジ１３を螺合させ、固定ネジ１３の先端を一次コア１に突き当てることで、一次コア１がステージ１１上に位置決め・固定される。巻線３はステージ１１の裏側に導出されている。なお、ステージ１１及び固定ネジ１３は、当該トランスの用途から非放電材からなるのが好ましく、例えばテフロン（登録商標）からなるのがよい。
【００２０】
ステージ１１の裏側は図２で説明した通りの構造になっている。つまり、回転軸６の一端部がステージ１１の中心に取り付けられ、他端部がロータリーアクチュエータ５に接続されている。回転軸６の適所には当接ピン７が回転軸６に嵌装されたピン固定部１４を介して突設されている。ピン固定部１４は回転軸６に対してスライド可能であってもよく、この場合は当接ピン７の固定位置を調整できる。
【００２１】
当該トランスの二次側部の平面図（上面図）を図５に、側面図を図６に示す。この二次側部では、円形の支持部２１に、巻線４を施したＵ型の二次コア２が取り付けられている。支持部２１は、一次側部の一次コア１を含むステージ１１を受容する円形の凹部２１ａを有し、二次コア２を挿通することが可能な長方形状の挿通孔２１ｂが凹部２１ａの直径方向に形成されている。支持部２１の凹部２１ａは、ステージ１１が当該凹部２１ａに収容された状態で容易に回転するようにステージ１１の直径よりも幾分大きい。
【００２２】
二次コア２は、その端部２ａ，２ｂ側が挿通孔２１ｂに挿通された状態で、端部２ａ，２ｂが支持部２１の側周面から雌ネジ穴に螺合された２対の固定ネジ２２の先端により挟持されることで、支持部２１に位置決め・固定される。なお、支持部２１及び固定ネジ２２も上記の通り例えばテフロン（登録商標）からなるのが好ましい。
【００２３】
上記一次側部のステージ１１を二次側部の支持部２１の凹部２１ａに収容した状態の側面図を図７に示す。但し、固定ネジ１３，２２等は図示していない。図７の状態では、当接ピン７がストッパ８に係止し、一次コア１の端部１ａと二次コア２の端部２ａとが対面し、一次コア１の端部１ｂと二次コア２の端部２ｂとが対面している。
【００２４】
その状態から、ロータリーアクチュエータ５により回転軸６が１８０°回転し、当接ピン７がストッパ９に係止すると、一次コア１の端部１ａと二次コア２の端部２ｂとが対面し、一次コア１の端部１ｂと二次コア２の端部２ａとが対面することになる。これにより、前記したように、一次側部の極性に対して二次側部の極性を反転させることができる。
【００２５】
このような極性反転トランスを発光分光分析装置において放電の極性を反転するのに使用することで、上記従来技術に係る光源装置のように切換えスイッチを用いる場合に比べて、電磁式接点リレーのような高価な部品が不要となり、コストを低減できる。
【００２６】
この極性反転トランスにおいて、ストッパ８，９の中間位置として約９０°の位置、すなわち一次コア１が図２の（ｂ）に示すような状態になる位置にも当接ピン７が係止することが可能な部品を配置するか、その位置に別のストッパを進退可能に設けるか、その位置にストッパ８又は９を移動させることが可能な機構を用いることにより、一次側部と二次側部との磁気的結合が無くなり（非対面位置関係になり）、一次側部のエネルギーが二次側部に伝達しない状態となり、一次コア１の回転手段を安全対策のための保護機構としても利用することができる。
【００２７】
ところで、一次コア１を回転させて二次コア２との対面位置関係を正反対に変える場合、回転後に一次コア１と二次コア２との間隔、すなわち一次コア１の端部１ａ，１ｂと二次コア２の端部２ａ，２ｂとのギャップが異なると、トランスとしての特性が変化してしまうので、所定ギャップを保ったまま回転する機械精度を予め回転機構に持たせておくか、回転動作後に所定ギャップとなるように一次コア１及び二次コア２同士を互いに挟み込む（押し当てる）アクチュエータを別途設けておくのが望ましい。
【００２８】
上記極性反転トランスでは、Ｉ型の一次コア１とＵ型の二次コア２との組合せであるが、Ｕ型の一次及び二次コア同士でもよいし、或いは図８に示すように長短２本の棒状のコア３１，３２を用いてもよい。図８では、巻線３３を施した短い一次コア３１と巻線３４を施した長い二次コア３２の端部同士が対面している状態（直線状に並んでいる状態）から、一次コア３１に取り付けられた回転軸３５を回転させて、一次コア３１の向きを１８０°変えることで、一次側部の極性に対する二次側部の極性を反転させることができる。
【００２９】
また、上記極性反転トランスでは、一次コアだけを回転させているが、二次コアだけ又は一次コアと二次コアの両方を回転可能としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施形態に係る極性反転トランスの原理を説明する概略図（ａ）、（ｂ）である。
【図２】同極性反転トランスの一次コアを回転させる回転手段の一例を示す概略図であり、一次コアが二次コアとの一の対面位置関係にある状態図（ａ）、一次コアが約９０°回転した非対面位置関係にある状態図（ｂ）、及び一次コアが二次コアとの別の対面位置関係にある状態図（ｃ）である。
【図３】同極性反転トランスの一次側部の平面図（上面図）である。
【図４】同極性反転トランスの一次側部の側面図である。
【図５】同極性反転トランスの二次側部の平面図（上面図）である。
【図６】同極性反転トランスの二次側部の側面図である。
【図７】同極性反転トランスの一次側部のステージを二次側部の支持部の凹部に収容した状態の側面図である。
【図８】別実施形態に係る極性反転トランスの長短２本の棒状のコアを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，３１      一次コア
１ａ，１ｂ    一次コアの端部
２，３２      二次コア
２ａ，２ｂ    二次コアの端部
３，４        巻線
５            ロータリーアクチュエータ
６，３５      回転軸
７            当接ピン
８，９        ストッパ
３３，３４    巻線
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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