(57)【要約】【課題】電極校正作業において、余分な動力を用いず乾燥空気をスポット的に目的とする電極周辺に吹きかけ、電極校正作業の乾燥工程を迅速に達成する【解決手段】  管状の容器であって、前記容器内部に電極を保持し、空気流入口、タービンハウジング、タービン翼、タービン翼ボス及び空気吹出し管を有するタービンブロア装置を前記容器の中間部で前記電極の回りに形成し、前記容器下部に洗浄水入口、校正液入口、排出口を形成し、前記各入口及び前記排出口には電磁弁を形成し、前記容器の中間部にレベルセンサーを形成し、前記容器に吸排出口を形成してなる電極校正装置。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の容器であって、前記容器内部に電極を保持し、空気流入口、タービンハウジング、タービン翼、タービン翼ボス及び空気吹出し管を有するタービンブロア装置を前記容器の中間部で前記電極の回りに形成し、前記容器下部に洗浄水入口、校正液入口、排出口を形成し、前記各入口及び前記排出口には電磁弁を形成し、前記容器の中間部にレベルセンサーを形成し、前記容器に吸排出口を形成してなる電極校正装置。
【請求項２】
前記電極がｐＨ電極である請求項１に記載の電極校正装置。
【請求項３】
前記電極がＤＯ電極である請求項１に記載の電極校正装置。
【請求項４】
前記タービン翼ボスにスリット及び/又は貫通孔が形成され、前記空気吹出し管に貫通孔及び/又はスリットが形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電極校正装置。
【請求項５】
前記タービン翼ボスにらせん状のスリットが形成され、前記空気吹出し管にもらせん状のスリットが形成された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電極校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物及び動・植物細胞を利用した食品、医薬品等の製造又は研究に用いられる培養装置に使用されるｐＨ電極やＤＯ(溶存酸素)電極等の電極校正支援機器に関する。特には、電極の乾燥に使用するタービンブロア装置を用いた電極校正支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｐＨ電極やＤＯ(溶存酸素)電極は、培養時の培養液の質的変化による培養の状況、即ち菌体及び動・植物細胞の生育状況や菌体及び動・植物細胞の生産物、或いは雑菌汚染の有無を確認するのに従来から広く使用されている。
【０００３】
これらの電極は使用時毎に校正を行うことは電極の性質上、必要不可欠である。
【０００４】
例えば、ｐＨ電極の場合、予め用意された２種類の標準校正液(バッファ=緩衝溶液)、ｐＨ７(ゼロ校正用)とｐＨ４又はｐＨ９(スパン校正用)に電極先端(測定部)を交互に浸し、校正を行う。
【０００５】
又、ＤＯ電極の場合には、予め調整、用意した校正液(５〜１０％の亜硫酸ナトリウム溶液)でゼロ校正を行い、空気によりスパン校正を行う。
【０００６】
前記電極の従来からの手作業による校正作業は次のとおりである。
【０００７】
(1）洗浄
ｐＨ電極の先端（測定部）を蒸留水で洗浄する。
(２）拭き取り
上記（１）の水気を取る。
(３）ゼロ校正
容器に取った標準校正液（ｐＨ７）に電極を浸す。
(４）校正
測定器の値をｐＨ７に合わせる。
(５）ｐＨ電極の先端（測定部）を蒸留水で洗浄する。
(６）拭き取り
上記（５）の水気を取る。
(７）スパン校正
容器に取った標準校正液（ｐＨ４）に電極を浸す。
（８）校正
測定器の値をｐＨ４に合わせる。
（９）洗浄
ｐＨ電極の先端（測定部）を蒸留水で洗浄する。
（１０）拭き取り
上記（９）の水気を取る。
（１１）終了
以上が従来の手作業によるｐＨ電極の校正作業である。
【０００８】
次に、従来のDO電極の手作業による校正手順は以下のとおりである。
（１）洗浄
DO電極の先端（測定部）を蒸留水で洗浄する。
（２）拭き取り
水気を取る。
（３）ゼロ校正
容器に取ったゼロ校正液（5〜10％の亜硫酸ナトリウム溶液）に電極先端を浸す。
（４）校正
測定器を０％に合わせる。
（５）洗浄
DO電極の先端（測定部）を蒸留水で洗浄する。
（６）拭き取り
水気を取る。
（７）スパン校正
大気中にDO電極を保持する。
（８）空気校正
酸素分圧の等しい空気を基準として１００％とする。相対酸素飽和濃度ともいう。他にｍｇ／Ｌ、ｐｐｍを単位とする場合もある。
【０００９】
以上の手作業による電極校正作業は、煩雑であり、校正液の洗浄、除去が不十分となり、校正に正確さを欠いたり、いちいち電極を取り外す必要があるため硝子製の先端測定部を破損する等不都合な問題点があった。
このため、本発明者は先般、半自動電極校正装置（特願2015-159017）を開発し、作業の大幅な効率化、安全性の向上を達成した。
【００１０】
【特許文献１】特願2015-159017
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記の特願2015-159017に開示された電極校正支援装置における乾燥方法では、乾燥空気を漠然と電極周囲に吹きかけるだけであり、迅速な乾燥は困難であった。本発明は、前記した従来の問題点を解決し、電極校正作業の乾燥工程を効率よく行うものであり、作業者の労力軽減、不注意による校正の失敗、破損を防止する電極校正支援装置を提供することを課題とするものである。
【００１２】
本発明は、余分な動力を用いず乾燥空気をスポット的に目的とする電極周辺に吹きかける乾燥手段を開発したものであり、電極校正作業の乾燥工程を迅速に達成することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明者が新たに開発した電極校正装置を用いることにより、煩雑な電極校正作業を自動化でき、正確且つ迅速に電極校正作業を達成することができることを見出し本発明を完成するにいたった。
【００１４】
すなわち、本発明の電極校正装置は管状の容器であって、前記容器内部に電極を保持し、空気流入口、タービンハウジング、タービン翼、タービン翼ボス及び空気吹出し管を有するタービンブロア装置を前記容器の中間部で前記電極の回りに形成し、前記容器下部に洗浄水入口、校正液入口、排出口を形成し、前記各入口及び前記排出口には電磁弁を形成し、前記容器の中間部にレベルセンサーを形成し、前記容器に吸排出口を形成してなる電極校正装置を提供する。
【００１５】
又、本発明は、前記電極がｐＨ電極である電極校正装置を提供する。
【００１６】
又、本発明は、前記電極がＤＯ電極である電極校正装置を提供する。
【００１７】
そして、本発明は、前記タービン翼ボスにスリット及び/又は貫通孔が形成され、前記空気吹出し管に貫通孔及び/又はスリットが形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電極校正装置を提供する。
【００１８】
更に本発明は、前記タービン翼ボスにらせん状のスリットが形成され、前記空気吐き出し管にもらせん状のスリットが形成された請求項１乃至３のいずれか１項記載の電極校正装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電極校正支援装置を用いれば、煩雑な電極校正作業を自動化することができ、校正液の洗浄、除去を十分に行うことができるため校正が正確となり、又、いちいち電極を取り外す必要が無いため硝子製の先端測定部を破損する等不都合な問題点が解消する。又、本発明の電極校正支援装置はタービンブロア装置を備えているため、洗浄液の乾燥ステップを迅速に行える結果、電極校正に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２０】
特に、タービン翼の回転によって加速された勢いの強い乾燥空気が円筒型のタービン翼ボスの壁に穿かれたスリット及び／又は貫通孔を通って、管状の空気吹出し管の孔から勢い強く吹き出すので電極校正での乾燥工程を極めて迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例であるタービンブロア装置付pH電極校正支援装置の全体の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例であるタービンブロア装置付DO電極校正支援装置の全体の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例であるタービンブロア装置の動作を説明する斜視図である。
【００２２】
【図４】本発明の一実施例であるタービンブロア装置の各部を説明する図である。
【００２３】
【図５】本発明の一実施例であるタービンブロア装置におけるスリット構造の一例を示す説明図である。
【００２４】
【図６】本発明の別の実施例であるタービンブロア装置の空気吹き出しポイントを説明する展開図である。
【００２５】
【図７】従来のｐＨ電極校正支援装置の全体の構成を示す図である。
【００２６】
【図８】従来のＤＯ電極校正支援装置の全体の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
まず、電極がｐＨ電極である場合の本装置の実施例の全体構成を図1を参照して説明する。
図１は本発明の電極校正装置の一例であって、電極がｐＨ電極である場合の本装置の全体の構成を示す。
【００２８】
本発明の電極校正装置は管状の電極保持容器10aの下部に洗浄水入口３a、校正液入口４a、排出口７aが設けられている。又、電極保持容器10aの中間部にはレベルセンサー２ａ、上部側胴部には吸排気口８ａが設けられている。
洗浄水入口3a、校正液入口4a、排出口7aにはそれぞれ電磁弁（V1〜V4）が取付けてある。
また吸排気口8aには空気を吸ったり、空気を押し出す吸入/排出ポンプ９が取付けてある。
【００２９】
本発明においては、タービンブロア装置11は電極保持容器10aの胴体部を取り囲むように設けられている。そして、タービンブロア装置11は、空気流入口6、タービンハウジング12、タービン翼13、タービン翼を取り付けるタービン翼ボス14、空気吹出し管15の各部を有している。
【００３０】
タービンブロア装置11のタービンハウジング12には空気流入口6が設けられており、図示しない空気流入手段からの空気(乾燥空気が望ましい)を空気流入口6から送り込み、タービン翼13を回転させ、空気吹出し管15から吹き出した空気によって、pH電極1aの周囲を乾燥させる。
【００３１】
動作説明：電極がｐＨ電極である場合の本電極校正装置の動作は以下のステップからなる。
【００３２】
ステップ０：準備１
ｐＨ電極１aを電極保持容器１０ａの上部より載置する。
ステップ１：標準液pH7充填
電磁弁V2が開き吸入/排出ポンプ９の吸気作用により校正液(pH7)をレベルセンサー２ａで検知されるレベルまで電極保持容器１０ａに注入後V2が閉まり保持する。
ステップ２：標準液pH7戻し
測定器の値をpH７に合わせた後、電磁弁V2が開き、吸入/排出ポンプ９の空気押し出し作用により、標準校正液pH7をその容器に戻す。
ステップ３：洗浄
電磁弁V3が開き吸入/排出ポンプ９の吸気作用により洗浄水をレベルセンサー２ａで検知されるレベルまで電極保持容器10aに注入後、V3が閉まり保持する。
ステップ４：洗浄水排出
電磁弁V4が開き吸入/排出ポンプ９の空気押し出し作用により洗浄水を電極保持容器１０a外に排出する。
上記ステップ３と４は任意回数行うことができる。
ステップ５：乾燥
電磁弁V5が開き圧縮空気でタービンブロア装置11によりpH電極先端を乾燥させる。空気は電磁弁V4が開き電極保持容器１０ａ外に排出される。
ステップ６：標準液pH4充填
電磁弁V1が開き吸入/排出ポンプ９の吸気作用により校正液（pH4）をレベルセンサー２ａで検知されるレベルまで電極保持容器１０aに注入後V1が閉まり保持する。
ステップ７：標準液pH4戻し
測定器の値をpH４に合わせた後、電磁弁V1が開き、吸入/排出ポンプ９の空気押し出し作用により、校正液pH4をその容器に戻す。
ステップ８：洗浄
電磁弁V3が開き吸入/排出ポンプ９の吸気作用により洗浄水をレベルセンサー２ａで検知されるレベルまで電極保持容器１０ａに注入後V3が閉まり保持する。
ステップ９：洗浄水排出
電磁弁V4が開き吸入/排出ポンプ９の空気押し出し作用により洗浄水を電極保持容器１０a外に排出する。
上記ステップ８と９は任意回数行うことができる。
ステップ１０：乾燥
電磁弁V5が開き圧縮空気でタービンブロア装置11によりpH電極先端を乾燥させる。空気は電磁弁V4が開き電極保持容器１０外に排出される。
ステップ１１：終了
pH電極を電極保持容器１０より取り外す。
【００３３】
本発明では、従来の吸入/排出ポンプ９による吸引方式と比べてタービンブロア装置による乾燥空気の風速、風量が極めて大きいため乾燥ステップ工程における乾燥時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
次に、電極がＤＯ電極である場合の本装置の作業手順は以下のようになる。
図２は本発明の電極校正装置の内、ＤＯ電極校正装置の全体の構成を示す図である。
【００３５】
本発明のＤＯ電極校正装置は、管状の電極保持容器10bの下部に洗浄水入口３b、ゼロ校正液入口４b、排出口7bを配し、電極保持容器10bの中間部にはレベルセンサー２bを配し、電極保持容器10bの上部側胴部には吸排気口8bを配している。
洗浄水入口3b、ゼロ校正液入口4b、排出口7bにはそれぞれ電磁弁（V1〜V4）が取付けてある。又、吸排気口には空気を吸ったり、空気を押し出す吸入/排出ポンプ9が取付けてある
【００３６】
動作説明：電極がＤＯ電極である場合の基本動作は以下のステップからなる。
ステップ０：準備１
DO電極1bを電極保持容器１０bの上部より載置する。
ステップ１：ゼロ校正液充填
電磁弁V1が開き吸入/排出ポンプ９の吸気作用によりゼロ校正液をレベルセンサー２ｂで検知されるレベルまで電極保持容器10bに注入後V1が閉まり保持する。
ステップ２：ゼロ校正液戻し
測定器の値を０％に合わせた後、電磁弁V1が開き、吸入/排出ポンプ9の空気押し出し作用により、ゼロ校正液をその容器に戻す。
ステップ３：洗浄
電磁弁V2が開き吸入/排出ポンプ９の吸気作用により洗浄水をレベルセンサー２ｂで検知されるレベルまで電極保持容器１０ｂに注入後V2が閉まり保持する。
ステップ４：洗浄水排出
電磁弁V4が開き吸入/排出ポンプ９bの空気押し出し作用により洗浄水を電極保持容器１０b外に排出する。
ステップ３と４は任意回数行うことができる。
ステップ５：乾燥
電磁弁V5が開きタービンブロア装置11により圧縮空気でDO電極1bを乾燥させる。
空気は電磁弁V4が開き電極保持容器１０b外に排出される。
ステップ６：スパン校正
電磁弁V5を閉じV4を開く。V1、V2は閉じたままとする。
測定器の値を１００％に合わせる。
ステップ７：終了
DO電極を電極保持容器１０bより取り外す。
【００３７】
次に、図３、図４を参照して本実施例におけるタービンブロア装置11の構造とタービンブロア装置11内での乾燥空気の流れの経路を説明する。
まず、図３を用いて本発明の一実施例であるタービンブロア装置と電極との位置関係を示し、又、乾燥空気の流れと、各部の動作を説明する。
又、図４を用いて本発明の一実施例であるタービンブロア装置の各部及びその取付構造を説明する。
【００３８】
図3及び図4に示すように、本発明のタービンブロア装置は、空気流入口6を有する円筒形のタービンハウジング12の内部に、タービン翼13を取り付けた管状のタービン翼ボス14、管状の空気吹出し管15を有している。タービン翼ボス14はタービンハウジング12内で空気吹出し管15を軸として回転可能に設置されている。
タービン翼ボス14の管壁面には乾燥空気の通過経路としてらせん状のスリット14bが形成されている。
【００３９】
図示しないコンプレッサーからの乾燥空気を空気流入口6から流入させ、タービン翼13を回転させる。タービン翼13の回転により加速された勢いの強い乾燥空気は円筒型のタービン翼ボス14の壁に穿かれたスリット14bを通って、管状の空気吹出し管15の孔15aから勢い強く吹き出して、電極1の周囲を乾燥する。
【００４０】
図４の実施例ではスリット14bはタービン翼ボス14の上部から下部まで斜めに管壁胴体部を切欠いて形成されている。一方、空気吹出し管15は円筒形の管状をしておりその胴体部には多数の孔15aが設けられている。そして、タービン翼ボス14の内壁が空気吹出し管15の外壁にぴったりと接触し同軸回転するように設置されている。
【００４１】
この結果、タービン翼ボス14が回転するとタービン翼ボス14のスリット14bと空気吹出し管15の孔15aとが合致した瞬間に乾燥空気が空気吹出し管15の孔15aから強い勢いで電極1及びその周辺へ吹きかけられる。その結果、本実施例では乾燥空気の吹き出すタイミングは勢い強く間歇的である。
【００４２】
次に、図５では空気吹出し管15の胴体部にスリット15ｂを設けた本発明の別の実施例を説明する。
前記の図４の実施例では、空気吹出し管15の胴体部には多数の貫通孔15ａが設けられていたが、本実施例では空気吹出し管15の胴体部に上部から下部にかけてらせん状の連続したスリット15bが設けられている。
本実施例の場合、タービン翼ボス14が回転するとタービン翼ボス14のスリット14bと空気吹出し管15のスリット15ｂの交差したポイントから乾燥空気が連続して吹き出すことになり、そのポイントは上下に移動して乾燥空気が強い勢いで電極及びその周辺へ連続的に吹きかけられる。本実施例では、図５で示すように空気吹出し管15のらせん状のスリット15ｂの向きと、タービン翼ボス部14のらせん状のスリット14bの向きは逆方向である。
【００４３】
図６は空気吹出し管15とタービン翼ボス14の各展開図により空気吹出しポイントを説明する図である。空気吹出しポイントは、2つのスリットが交差する点である。
タービン翼ボス14が図６の図面上から下に移動するに伴い、空気吹出しポイントが左方向に移動しながら上方向に移動している。このため、電極に向けて、電極の周りを下から上へスポット的に強い乾燥空気を吹きつけ、迅速な乾燥工程を実現できる。
【００４４】
なお、本実施例では、タービン翼ボス14側にスリット14bを設け、空気吹き出し管15側に貫通孔15aを設けたが、その逆に、タービン翼ボス部14側に貫通孔を設け、空気吹出し管15側にスリットを設けても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１a, 
1b  電極
２a, 
2b  レベルセンサー
３a,3b  洗浄水入口
４a  校正液入口
4b  ゼロ校正液入口
6  空気流入口
7a,7b  排出口
８a,8b  吸排気口
９  吸入/排出ポンプ
10a,10b  電極保持容器
11  タービンブロア装置
12  タービンハウジング
13  タービン翼
14  タービンボス
14b  スリット
15  空気吹出し管
15ａ  貫通孔
V1,V2,V3,V4,V５  電磁弁
【図１】
2017216958.tif 000003
【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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