FI78664C

FI78664C - OVER ANALYZING FOR DOSERING AV AROTIME AEMNE.

Info

Publication number: FI78664C
Application number: FI875078A
Authority: FI
Inventors: Henrik Johansson; Keijo Maekelae; Mikko Miettinen
Original assignee: Kone Oy
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1987-11-17
Publication date: 1989-09-11
Also published as: CH677405A5; FI78664B; JPH01199639A; AU2518788A; DE3836208A1; SE8804140D0; SE8804140A0; BE1003785A4; GB2212612B; IT1225724B; NL8802779A; FI875078A0; GB2212612A; IT8812584A0; AU609895B2; FR2623182A1; GB8826129D0; JPH0369576B2

Description

7866478664

MENETELMÄ JA LAITTEISTO VIETAAVAN AINEEN ANNOSTELEMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR DISPENSING THE EXPORTED SUBSTANCE

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä virtaavan aineen, kuten nesteen tai kaasun annostelemiseksi. Keksintö koskee varsinkin laboratoriomittakaavassa tapahtuvaa pienten ainemäärien annostelua märkäkemiallisia analyysejä tms. toimenpiteitä varten.The present invention relates to a method for dispensing a fluid, such as a liquid or a gas. The invention relates in particular to the dosing of small quantities of substances on a laboratory scale for wet chemical analyzes and the like.

Tyypillisenä pienten neste-erien annosteluvälineenä voidaan mainita sylinterin ja siinä liikkuvan männän muodostama ruisku, joka imee määräsuuruisen erän sisäänsä ja annostelee sen haluttuun kohteeseen. Ruisku on tarkka ja kätevä väline manuaalisessa annostelussa mutta sen hinta rajoittaa sen käyttöä laajempien, osaksi tai kokonaan automatisoitujen laitekoko-naisuuksien osana.As a typical means for dispensing small batches of liquid, there may be mentioned a syringe formed by a cylinder and a piston moving therein, which draws in a batch of a certain amount and dispenses it to the desired destination. The syringe is an accurate and convenient tool for manual dosing, but its price limits its use as part of larger, partially or fully automated device assemblies.

Eräs tunnettu neste-erien siirtoon ja annosteluun käytetty laite on peristalttinen pumppu, joka käsittää tyypillisesti pyörivän telan, joka on asetettu lieriöpintaa vasten siten, että nestettä siirtävä taipuisa letku kulkee telan vaippapin-nan ja mainitun lieriöpinnan välitse. Telan lieriöpinta on varustettu tasavälein sijaitsevilla ulokkeilla siten, että ulokkeet painavat kohdiltaan letkun umpeen ja jakavat letkussa olevan nesteen ulokkeiden väleillä oleviksi määräsuurui-siksi eriksi. Telan pyöriessä ulokkeet työntävät neste-eriä letkussa eteenpäin. Laitteen haittapuolena on sen epätarkkuus sekä sen aikaansaaman nestevirtauksen lievä epätasaisuus, mikä johtuu siitä, että letkusta kulloinkin irtoava telan uloke aiheuttaa virtaukseen pienen taaksepäin suuntautuvan sysäyksen .One known device used for conveying and dispensing liquid batches is a peristaltic pump, typically comprising a rotating roll placed against a cylindrical surface so that a flexible hose for conveying liquid passes between the jacket surface of the roll and said cylindrical surface. The cylindrical surface of the roll is provided with evenly spaced projections so that the projections press the hose in place and divide the liquid in the hose into fixed batches between the projections. As the roller rotates, the protrusions push the fluid batches forward in the hose. The disadvantage of the device is its inaccuracy and the slight unevenness of the liquid flow caused by it, which is due to the fact that the protrusion of the roll which detaches from the hose in each case causes a small rearward impulse to the flow.

Edelleen tunnetaan annosteluperiaate, jonka mukaan neste johdetaan ohuita putkistoja myöten määräsuuruiseen tilaan, johon se suljetaan jäädyttämällä putket tilan molemmin puolin määrätyistä hanakohdista umpeen. Tämä ratkaisu, joka on kuvattu FI- patenttijulkaisussa 57850, on tarkoitettu analyysilait-teeseen, jonka toiminta on kokonaisuudessaan säädelty ko.The principle of dosing is further known, according to which the liquid is led down the thin pipelines to a quantitative space, into which it is closed by freezing the pipes on both sides of the space from certain tap points. This solution, which is described in FI patent publication 57850, is intended for an analysis device, the operation of which is regulated in its entirety.

2 73664 jäähanojen avulla. Yksinkertaisissa mitta-ja analyysilaitteissa ratkaisu on epäkäytännöllinen.2 73664 with ice taps. In simple measuring and analysis devices, the solution is impractical.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa virtaavan aineen annostelua varten yksinkertainen ratkaisu, jota voidaan soveltaa laajasti eri yhteyksissä varsinkin nesteiden mutta myös kaasujen annosteluun. Tunnusomaista keksinnölle on se, että aine johdetaan haaroitettuun putkistoon, jossa se saapuu tulohaaraa myöten haarakohtaan, josta erkanee kaksi tai useampia jatkohaaroja, että virtauksen annetaan edetä haarakohdan ohi johonkin jatkohaaroista, että virtaus pysäytetään ja että jatkohaaraan edennyt ainefraktio erotetaan tulohaarassa olevasta fraktiosta johtamalla jommankumman mainitun haaran tai toisen jatkohaaran kautta annosteltavaan aineeseen se-koittumatonta apuainetta niin, että apuaineen virtaus vie toisen fraktioista mukanaan, jolloin fraktioiden erottuminen tapahtuu haarakohtaan syntyvän rajapinnan kohdalta.The object of the present invention is to provide a simple solution for the dosing of a fluid which can be widely applied in various contexts, in particular for the dosing of liquids but also of gases. The invention is characterized in that the substance is introduced into a branched pipeline, where it enters down the inlet branch to a branch point where two or more extension branches separate, that the flow is allowed to pass past the branch to one of the extension branches, that the flow or an excipient immiscible with the substance to be dispensed through the second extension branch, so that the flow of the excipient takes one of the fractions with it, whereby the separation of the fractions takes place at the interface formed at the branch point.

Keksinnön perusajatuksena on käyttää annostelussa hyväksi annosteltavan aineen ja siihen sekoittumattoman apuaineen välistä pintajännitystä. Kun käytetyn putkiston haarat ainakin haarakohdan alueella ovat kapillaarimittaisia, saadaan haara-kohtaan sekoittumattomien faasien välille syntymään pintajännityksen vaikutuksesta rajapinta, joka muodostuu toistet-tavasti samanmuotoisena aina samalle kohdalle. Tähän perustuu keksinnöllä saavutettava annostelutarkkuus.The basic idea of the invention is to utilize the surface tension between the substance to be dispensed and the excipient immiscible therein. When the branches of the used piping are at least capillary in the region of the branch point, an interface is created between the phases which are not mixed at the branch point due to the surface tension, which is reproducibly formed in the same shape always at the same point. This is the basis for the dosing accuracy achieved by the invention.

Keksinnön pääasiallisena sovellutuskohteena ovat märkäkemial-liset analyysilaitteet, joissa käsiteltävä, annostelun kohteena oleva aine on neste, tavallisimmin vesiliuos. Tähän se-koittumattomana apuaineena voidaan käyttää kaasua, kuten ilmaa, tai toista nestettä, joka on veteen liukenematonta, esim. öljyä tms. orgaanista nestettä.The main application of the invention is wet chemical analysis devices in which the substance to be treated to be administered is a liquid, most usually an aqueous solution. As the immiscible auxiliary, a gas such as air or another liquid which is insoluble in water, e.g. oil or the like organic liquid, can be used.

Eräs keksinnön mukaisen menetelmän edullinen toteutustapa on se, että annosteltava aine johdetaan haaroitettuun putkistoon, jossa se saapuu määrätyn annostilavuuden omaavaa tulo- 3 78664 haaraa myöten haarakohtaan, josta erkanee kaksi tai useampia jatkohaaroja, että virtauksen annetaan edetä haarakohdan ohi johonkin jatkohaaroista, että virtaus katkaistaan niin, että aineen takaisinvirtaus tulohaarassa estyy, ja että jatkohaa-raan edennyt ainefraktio poistetaan johtamalla jatkohaarojen kautta annosteltavaan aineeseen sekoittumatonta apuainetta niin, että apuaineen virtaus vie mainitun fraktion mukanaan, jolloin tulohaaraan jäävän annoksen rajapinta asettuu haara-kohtaan tulohaaran pään kohdalle. Yhdessä putkiston jatkohaaroista voi tällöin sijaita pumppu, joka sekä imee annosteltavan aineen putkistoon sen tulohaaran kautta että apuainetta vastakkaiseen suuntaan pumppaamalla poistaa haarakohdan ohi ko. jatkohaaraan edenneen ainefraktion.A preferred embodiment of the method according to the invention is that the substance to be dispensed is introduced into a branched pipeline, where it enters an inlet 3 78664 branches with a defined dosing volume at a branch point where two or more extension branches separate so as to allow the flow to pass past one of the branches that the backflow of the substance in the inlet branch is prevented and that the fraction of substance advancing to the extension branch is removed by introducing an excipient immiscible into the substance to be dispensed through the extension branches so that the flow of excipient takes said fraction with it, the inlet branch interface settling at the inlet end. In one of the extension branches of the piping, a pump can then be located, which both sucks the substance to be dispensed into the pipeline through its inlet branch and, by pumping the excipient in the opposite direction, removes the branch. the fraction of the substance advanced to the branch.

Eräs toinen keksinnön mukaisen menetelmän edullinen toteutustapa on se, että menetelmässä käytetään haaroitettua putkistoa jossa tulohaara jakautuu haarakohdassa päähaaraan ja sivuhaaraan ja jossa päähaarasta erkanee edelleen toisessa haarakohdassa toinen sivuhaara, että ainakin putkiston sivuhaaroihin johdetaan ensin annosteltavaan aineeseen sekoittamatonta apuainetta, että putkiston tulohaaraan ja päähaaraan johdetaan sen jälkeen annosteltavaa ainetta niin, että annosteltava aine täyttää päähaaran ainakin haarakohtien väliseltä matkalta ja haarakohtiin muodostuu rajapinnat annosteltavan aineen ja sivuhaaroissa olevan apuaineen välille, että annosteltavan aineen virtaus katkaistaan sekä tulohaarassa ensimmäisen haarakohdan edeltä että päähaarassa toisen haarakohdan jälkeen ja että lopuksi sivuhaarojen kautta järjestetään apu-ainevirtaus, joka vie mukanaan annosteltavan aineen päähaarasta haarakohtiin syntyvien uusien rajapintojen väliltä. Haarakohtien välille jäävä päähaaran osuus muodostaa siis tässä tapauksessa sen määräsuuruisen tilan, johon annos muodostetaan .Another preferred embodiment of the method according to the invention is that the method uses branched piping in which the inlet branch is divided into a main branch and a side branch and in which a second branch branch further diverges from the main branch. the substance to be dispensed so that the substance to be dispensed fills the main branch at least the distance between the branches and interfaces are formed between the substance to be dispensed and the excipient in the side branches; , which carries the substance to be dispensed between the new interfaces arising from the main branch to the branch points. Thus, the portion of the main branch remaining between the branch points in this case forms the quantitative space in which the dose is formed.

Keksinnön kohteena ovat myös laitteistot edelläkuvatun annos-telumenetelmän soveltamiseksi. Laitteistot käsittävät olennaisimpina osinaan haaroitetun putkiston, jossa tulohaarasta 4 78664 tai sen jatkeesta erkanee yhdessä tai useammassa haarakohdassa sivu- tai jatkohaaroja, sekä elimet annosteltavan aineen ja apuaineen haluttujen virtausten järjsestämiseksi putkistossa. Laitteistojen täsmällisten tunnusmerkkien osalta viitataan oheisiin patenttivaatimuksiin (vaatimukset 7-10).The invention also relates to apparatus for applying the above-described dosing method. The apparatus essentially comprises a branched pipeline in which side or extension branches separate from the inlet branch 4 78664 or its extension at one or more branch points, and means for arranging the desired flows of the substance to be dispensed and the excipient in the pipeline. With regard to the exact characteristics of the equipment, reference is made to the appended claims (claims 7-10).

Kuten jo edellä on mainittu, voidaan keksintöä edullisesti soveltaa märkäkemial1 isissä analyysilaitteissa. Tällaisia o-vat mm. kliiniset ja immunokemialliset analysaattorit, joilla tehdään lääketieteellisiä diagnooseja potilaalta otetusta näytteestä, kuten esim. veri- tai virtsanäytteestä. Lisäksi kysymykseen tulevat lähinnä vesinäytteistä tehtävät ympäris-tökemialliset analyysit.As already mentioned above, the invention can be advantageously applied in wet chemical analysis devices. Such o-vat e.g. clinical and immunochemical analyzers for making medical diagnoses from a sample taken from a patient, such as a blood or urine sample. In addition, environmental chemistry analyzes are mainly performed on water samples.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which

Kuviot 1-5 esittävät vaiheittain erästä nesteenkäsittelypro-sessia, johon sisältyy keksinnön mukainen annostelu,Figures 1-5 show step by step a liquid treatment process involving dosing according to the invention,

Kuviot 6-7 esittävät kahta vaihtoehtoista putkiston haara-kohtaa keksinnön mukaisessa annostelulaitteistossa,Figures 6-7 show two alternative pipeline branches in a dispensing apparatus according to the invention,

Kuviot 8-10 esittävät vaiheittain erästä toista keksinnön mukaista annosteluprosessia,Figures 8-10 show step by step another dosing process according to the invention,

Kuviot 11-14 esittävät vaiheittain erästä kolmatta keksinnön mukaista prosessia jaFigures 11-14 show step by step a third process according to the invention and

Kuviot 15-17 esittävät vaiheittain erästä neljättä keksinnön mukaista prosessia, jossa putkiston tulohaara jakautuu haara-kohdassa viiteen jatkohaaraan.Figures 15-17 show step by step a fourth process according to the invention, in which the inlet branch of the piping is divided into five extension branches at the branch point.

Kuvioissa 1-5 on esitetty prosessi, jossa nestemäisestä rea-genssista annostellaan keksinnön mukaisesti erä, joka yhdistetään näyteastiassa näytteeseen ja siirretään sen jälkeen fotometriin mittausta varten. Käytetyn laitteiston muodostaa haaroitettu putkisto, jonka tulohaara 1 jakautuu T-muotoises- 5 73664 sa haarakohdassa 2 kahteen jatkohaaraan 3,4. Tulohaaran 1 suorana jatkeena oleva jatkohaara 3 on varustettu pumpulla 5 ja toinen, kohtisuora haara 4 venttiilillä 6. Myös tulohaara 1 on varustettu venttiilillä 7. Tulohaarasta 1 erkanee edelleen haarakohdan 2 edellä kaksi sivuhaaraa 8,9, joista toinen johtaa näyteastiaan 10 ja toinen fotometriin 11. Kumpikin sivuhaaroista 8,9 on varustettu venttiilillä 12,13.Figures 1-5 show a process in which a batch of a liquid reagent is dispensed in accordance with the invention, which is combined in a sample container with a sample and then transferred to a photometer for measurement. The equipment used consists of a branched piping, the inlet branch 1 of which is divided into two extension branches 3,4 at the T-shaped branch point 7. The extension branch 3, which is a direct extension of the inlet branch 1, is provided with a pump 5 and the second, perpendicular branch 4 with a valve 6. The inlet branch 1 is also provided with a valve 7. Two side branches 8,9 continue to diverge from the inlet branch 1, one leading to the sample vessel 10 Each of the side branches 8,9 is equipped with a valve 12,13.

Kuviossa 1 nähdään alkutilanne, jossa nestemäistä reagenssia on imetty pumpulla 5 tulohaaran 1 kautta putkistoon niin, että nestepatsaan kärki on sivuuttanut haarakohdan 2 ja edennyt jatkohaarassa 3 pisteeseen, joka on merkitty viitenumerolla 14. Imun aikana on tulohaaran 1 venttiili 7 auki ja muut venttiilit 6,12,13 kiinni. Kuvion 1 mukaisessa tilanteessa imu keskeytetään ja tulohaaran venttiili 7 suljetaan. Tämän jälkeen jatkohaaran venttiili 6 avataan ja pumpulla 5, jota käytetään nyt päinvastaiseen suuntaan, johdetaan kuvion 2 mukaisesti jatkohaarojen 3,4 kautta ilmavirtaus, joka vie mennessään imuvaiheessa haarakohdan 2 ohi edenneen nestefraktion 15. Nestepatsaan rajapinta siirtyy tällöin haarakohtaan 2 tarkasti tulohaaran 1 pään kohdalle. Tulohaaraan 1 on täten saatu annostelluksi neste-erä joka on suuruudeltaan tarkasti määrätty.Figure 1 shows the initial situation where the liquid reagent has been sucked into the piping by the pump 5 through the inlet branch 1 so that the tip of the liquid column has ignored the branch point 2 and advanced in the extension branch 3 to the point marked 14. Reference is made by the inlet valve 7 and other valves 6, 12.13 closed. In the situation according to Figure 1, the suction is interrupted and the inlet branch valve 7 is closed. The extension branch valve 6 is then opened and an air flow is passed through the extension branches 3,4 as shown in Fig. 2 by means of a pump 5, which is now used in the opposite direction, which passes the liquid fraction 15 past the branch 2 during the suction. The liquid column interface then moves to the branch 2. A batch of liquid, the size of which is precisely determined, is thus dispensed into the inlet branch 1.

Kuvion 2 mukaisesti on edellen näyteastiaan 10 saatettu tutkittava näyte 16, joka voi olla nestemäistä tai kiinteää ainetta. Kuviossa 3 on esitetty seuraava vaihe, jossa jatkohaaran 4 venttiili 6 on suljettu, näyteastiaan 10 johtavan sivuhaaran 8 venttiili 12 on avattu ja tulohaaraan 1 annosteltu reagenssi on pumpun 5 aikaansaamalla ilmapuhalluksella työnnetty näyteastiaan. Näyteastiassa 10 näyte sopivimmin liukenee reagenssiin tutkittavaksi liuokseksi 17. Liuos imetään pumpulla 5 kuvion 4 mukaisesti takaisin putkiston tulohaaraan 1 ja sen suorana jatkeena olevaan jatkohaaraan 3 niin, että näyteastia 10 ja sen sivuhaara 8 tyhjenevät ja nestepatsaan kärki asettuu pisteeseen 18, jossa imu keskeytetään. Tämän jälkeen näyteastiaan vievän sivuhaaran 8 venttiili 12 sulje- 6 78664 taan, fotometriin 11 vievän sivuhaaran 9 venttiili 13 avataan ja liuos työnnetään kuvion 5 mukaisesti pumpulla 5 fotometriin mittausta varten. Mittauksen jälkeen liuos poistetaan sivuhaaran 9 jatkeena olevaan putkeen.According to Figure 2, a test sample 16, which may be a liquid or a solid, is further placed in the sample container 10. Figure 3 shows the next step in which the valve 6 of the extension branch 4 is closed, the valve 12 of the side branch 8 leading to the sample vessel 10 is opened and the reagent dispensed into the inlet branch 1 is pushed into the sample vessel by air blowing provided by the pump 5. In the sample vessel 10, the sample preferably dissolves in the reagent as test solution 17. As shown in Figure 4, the solution is sucked back into the inlet 1 and its direct extension 3 so that the sample vessel 10 and its side branch 8 are emptied and the liquid column tip is stopped at 18. Thereafter, the valve 12 of the side branch 8 leading to the sample vessel is closed, the valve 13 of the side branch 9 leading to the photometer 11 is opened and the solution is pushed into the photometer 5 for measurement according to Fig. 5. After the measurement, the solution is removed into the extension tube of the side branch 9.

Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty kaksi vaihtoehtoista putkiston haarakohtaa 2, joissa tulohaaraa 1 ja jatkohaaroja 3,4 on kavennettu annostelun tarkentamiseksi. Annosteltu neste täyttää kummassakin tapauksessa tulohaaran 1 niin, että rajapinta 19 on muodostunut haarakohtaan 2 tarkasti tulohaaran pään kohdalle .Figures 6 and 7 show two alternative pipeline branches 2, in which the inlet branch 1 and the extension branches 3,4 are narrowed in order to refine the dosing. In both cases, the dispensed liquid fills the inlet branch 1 so that the interface 19 is formed at the branch point 2 exactly at the end of the inlet branch.

Kuvioiden 8-10 mukaisessa keksinnön sovellutuksessa on annos-telulaitteistona haaroitettu, yleisesti ottaen H-muotoinen putkisto, jossa tulohaara 20 jakautuu ensimmäisessä haarakohdassa 21 päähaaraan 22, joka on 90° kulmassa tulohaaraan nähden, ja sivuhaaraan 23, joka on suorana jatkeena tulohaaral-le. Päähaarassa 22 on edelleen toinen haarakohta 24, jossa päähaara muodostaa 90°:n kulman (haarakohdan jälkeinen osa merkitty viitenumerolla 25) ja siitä erkanee 90°:n kulmassa toinen sivuhaara 26. Tulohaara 20 ja ensinmainittu sivuhaara 23 on varustettu pumpuilla 27,28, ja tulohaarassa 20, kummassakin sivuhaarassa 23,26 ja päähaarassa 25 on kussakin venttiili 29-32.In the embodiment of the invention according to Figures 8-10, the dosing device is a branched, generally H-shaped piping, in which the inlet branch 20 is divided at a first branch point 21 into a main branch 22 at an angle of 90 ° to the inlet branch and a side branch 23 as a direct extension to the inlet branch. The main branch 22 further has a second branch point 24, where the main branch forms a 90 ° angle (the part after the branch point is indicated by reference numeral 25) and a second side branch 26 separates at a 90 ° angle. The inlet branch 20 and the former side branch 23 are provided with pumps 27,28, and the inlet branch 20, each side branch 23,26 and the main branch 25 each have a valve 29-32.

Esitetyssä annosteluprosessissa on annosteltavana aineena neste, ja annostelussa käytetään apuaineena toista nestettä, joka on valittu niin, etteivät nesteet sekoitu keskenään. Kuvion 8 mukaisessa alkutilanteessa on putkisto täytetty kokonaisuudessaan pumppujen 27,28 pumppaamalla apuaineella. Pumppauksen päätyttyä suljetaan sivuhaaroissa 23,26 olevat venttiilit 30,31 ja pumpataan pumpulla 27 kuvion 9 mukaisesti annosteltavaa ainetta tulohaaraan 20 ja siitä edelleen päähaaraan 22,25 virtausreitin venttiilien 29,32 olleessa avoimina. Tässä vaiheessa muodostuu haarakohdissa 21,24 täsmälliset rajapinnat 33,34 annosteltavan aineen ja sivuhaaroissa 23,26 olevan apuaineen välille. Kun pumppaus on lope- 7 73664 tettu ja tulohaaran ja päähaaran venttiilit 29,32 on suljettu, avataan sivuhaarojen 23, 26 venttiilit 30,31 ja pumpataan sivuhaarassa 23 olevan pumpun 28 avulla kuvion 10 mukaisesti apuainetta niin, että apuaineen virtaus vie mukanaan annosteltavan aineen päähaarasta 22 haarakohtien 21,24 väliltä. Tässä yhteydessä muodostuu haarakohtiin 21,24 uudet rajapinnat 35,36 annosteltavan aineen ja apuaineen välille. Saatu apuaineen mukana virtaava annos on kuviossa 10 merkitty viitenumerolla 37.In the dispensing process shown, the substance to be dispensed is a liquid, and a second liquid selected so that the liquids do not mix with each other is used as an excipient. In the initial situation according to Figure 8, the piping is completely filled with the auxiliary pumped by the pumps 27,28. At the end of the pumping, the valves 30,31 in the side branches 23,26 are closed and the substance to be dispensed is pumped by the pump 27 to the inlet branch 20 and further to the main branch 22,25 as shown in Fig. 9 with the flow path valves 29,32 open. At this stage, precise interfaces 33.34 are formed at the branches 21.24 between the substance to be dispensed and the excipient 23.26 on the side branches. When the pumping is stopped and the valves 29,32 of the inlet and main branches are closed, the valves 30,31 of the side branches 23, 26 are opened and the excipient is pumped by means of the pump 28 in the side branch 23 as shown in Fig. 10 so that the excipient flows from the main branch. 22 between branches 21.24. In this connection, new interfaces 35.36 between the substance to be dispensed and the excipient are formed at the branch points 21,24. The resulting flowing dose of excipient is indicated in Figure 10 by reference numeral 37.

Kuvioissa 11-14 on esitetty sovellutus, jossa annostelutapah-tumaa siirretään ajallisesti ja/tai paikallisesti keksinnön mukaista annosteluperiaatetta hyväksikäyttäen. Annostelulaite 38, kuten esim. ruisku, jolla on riittävä annostelutarkkuus, on liitettynä putkistoon, jossa on päähaara 39 sekä tähän haarakohdassa 40 liittyvä tulohaara 41 (haarakohdan jälkeinen päähaaran osa on merkitty viitenumerolla 42). Kumpikin haara on varustettu venttiilillä 43,44. Kumpikin haara on lisäksi liitettynä pumppuun tai vastaavaan (ei esitetty).Figures 11-14 show an embodiment in which the dosing event is shifted in time and / or locally using the dosing principle according to the invention. A dispensing device 38, such as a syringe with sufficient dispensing accuracy, is connected to a piping having a main branch 39 and an inlet branch 41 associated therewith at the branch point 40 (the part of the main branch after the branch point is indicated by reference numeral 42). Each branch is equipped with a valve 43.44. In addition, each branch is connected to a pump or the like (not shown).

Kuvion 11 mukaisessa lähtötilanteessa annosteltavaa nestettä on imetty tulohaarasta 41 päähaaraan 42 niin, että virtaus on haarakohdassa 40 kääntynyt annostelulaitteesta 38 poispäin. Kun imu on päättynyt, suljetaan tulohaaran venttiili 44 ja imetään annostelulaitteen 38 avulla kuvion 12 mukaisesti päähaaraan 39,42 toista nestettä, joka tässä tapauksessa toimii apunesteenä. Virtaus vie mennessään päähaarassa 42 olevan annosteltavan nesteen niin, että nesteiden rajapinta 45 muodostuu haarakohtaan 40 tulohaaran 41 pään kohdalle. Tämän jälkeen päähaaran venttiili 43 suljetaan ja tulohaaran venttiili 44 avataan, ja annostelulaitteella 38 annostellaan määräsuu-ruinen erä apunestettä, jolloin samanaikaisesti tulohaarasta 41 virtaa kuvion 13 mukaisesti vastaavansuuruinen erä annosteltavaa nestettä haarakohdan 40 ohi päähaaraan 39. Viimeksimainittu erä on tämän jälkeen saatettavissa annostelulaitteella 38 haluttuun kohteeseen päähaaran 42,39 kautta johdetun apunesteen työntämänä. Kuviossa 14 nähdään tilanne, jossa tulohaaran venttiilin 44 ollessa suljettuna apuneste on työntämässä annosteltua neste-erää 46 päähaarassa 39 kohti annostelulaitetta 38.In the initial situation according to Fig. 11, the liquid to be dispensed is sucked from the inlet branch 41 to the main branch 42 so that the flow at the branch point 40 is turned away from the dispensing device 38. When the suction is completed, the valve 44 of the inlet branch is closed and, by means of the dispensing device 38, a second liquid is sucked into the main branch 39, 42, as shown in Fig. 12, which in this case acts as an auxiliary liquid. As it flows, it takes the liquid to be dispensed in the main branch 42 so that the liquid interface 45 is formed at the branch point 40 at the end of the inlet branch 41. Thereafter, the main branch valve 43 is closed and the inlet branch valve 44 is opened, and a dispensing device 38 dispenses a large amount of auxiliary fluid, simultaneously pushed by the auxiliary fluid passed through the main branch 42,39. Fig. 14 shows a situation in which, when the inlet branch valve 44 is closed, the auxiliary liquid is pushing the dispensed liquid batch 46 in the main branch 39 towards the dispensing device 38.

s 73664s 73664

Kuvioissa 15-17 on esitetty vielä erään keksinnön sovellutuksen mukaisesti käytettävä putkisto, jossa tulohaara 47 jakautuu haarakohdassa 48 viideksi jatkohaaraksi 49-53. Kukin haara on varustettu venttiilillä 54.Figures 15-17 show a piping used according to another embodiment of the invention, in which the inlet branch 47 is divided at branch point 48 into five extension branches 49-53. Each branch is equipped with a valve 54.

Kuvion 15 mukaisessa lähtötilanteessa on kussakin haarassa erilaista nestemäistä ainetta ja tulohaarassa 47 olevaa ainetta, joka on annosteltava aine, ollaan johtamassa haarakohdan 48 ohi suoraviivaisesti jatkohaaraan 51, johon virtauksen kärki pysäytetään, esim. sulkemalla ko. jatkohaarassa oleva venttiili 54. Tämän vaiheen tarkoituksena on itse asiassa varmistaa se, että putkistossa on annosteltavaa ainetta vähintään haarakohtaan 48 saakka. Tämän jälkeen viereisen jat-kohaaran 52 venttiili 54 avataan ja määräsuuruinen erä annosteltavaa ainetta johdetaan tähän jatkohaaraan kuvion 16 mukaisesti. Tulohaara 47 voi olla esim. kytkettynä annostelu-ruiskuun, jolloin tässä on kysymys samantapaisesta annostelu-tapahtuman siirtämisestä kuin kuvioiden 11-14 esittämässä sovellutuksessa. Annosteltavan aineen virtauksen pysähdyttyä suljetaan tulohaarassa 47 oleva venttiili, minkä jälkeen annos on siirrettävissä jatkohaarassa 52 eteenpäin jostakin toisesta jatkohaarasta saatavan, apuaineena toimivan aineen avulla. Kuviossa 17 nähdään tilanne, jossa annos 55 on poistumassa jatkohaarasta 50 johdetun apuainevirtauksen työntämä-nä.In the initial situation according to Fig. 15, there is a different liquid substance in each branch and the substance in the inlet branch 47, which is the substance to be dispensed, is passed past the branch point 48 in a straight line to the extension branch 51, where the flow tip is stopped, e.g. valve in the extension branch 54. The purpose of this step is in fact to ensure that there is at least 48 branches to be dispensed in the piping. Thereafter, the valve 54 of the adjacent extension branch 52 is opened and an aliquot of the substance to be dispensed is introduced into this extension branch as shown in Fig. 16. The inlet branch 47 can be connected to the dosing syringe, for example, in which case it is a question of transferring the dosing event similar to the application shown in Figures 11-14. When the flow of the substance to be dispensed has stopped, the valve in the inlet branch 47 is closed, after which the dose can be moved forward in the extension branch 52 by means of an auxiliary substance obtained from another extension branch. Figure 17 shows a situation where the dose 55 is exiting the extension branch 50 pushed by a flow of excipient.

Kuvioiden 15-17 mukaisen laitteiston suhteen on vielä huomattava, että periaatteessa mikä tahansa haarakohdasta 48 alkavista haaroista 47, 49-53 voidaan haluttaessa järjestää toimimaan tulohaarana, jolloin annosteltavana on ko. haarassa oleva aine. Ratkaisun toimivuuden ehtona on vain se, että annosteltava aine ja apuaineeksi valittava aine ovat toisiinsa sekoittumattornia.With regard to the apparatus according to Figures 15-17, it should also be noted that, in principle, any of the branches 47, 49-53 starting from branch point 48 can, if desired, be arranged to act as an inlet branch, in which case the substance in the branch. The only condition for the solution to work is that the substance to be dispensed and the substance to be selected as an excipient are immiscible.

9 786649,78664

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutukset eivät rajoitu edellä esitettyihin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa .It will be apparent to those skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the examples set forth above but may vary within the scope of the appended claims.

Claims

A method for dispensing a fluid, characterized in that the substance is introduced into a branched pipeline, where it enters all the way to an inlet branch (1,20,41,47) at a branch point (2,21,40,48) from which two or more extension branches (3- 4,22-23,39,42,49-53) that the flow is allowed to pass past the branch to one of the extension branches (3,22,39,52), that the flow is stopped and that the fraction of substance advanced to the extension branch (15,37,46,55) separating from the fraction in the inlet branch by passing an excipient immiscible with the substance to be dispensed through one of said branches (3,22,39,52) and the other extension branch (4,23,42,50) so that the flow of excipient takes one of the fractions with it, whereby at the resulting interface (19,35,45).

A method according to claim 1, characterized in that the substance to be administered is a liquid and that the excipient is a gas.

Method according to Claim 1, characterized in that the substance to be administered and the excipient are immiscible liquids.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the substance to be dispensed is introduced into a branched pipeline, where it enters a branch point (2) down the inlet branch (1) with a defined dose volume, from which two or more extension branches (3,4) diverge. allowing the branch to proceed past one of the extension branches, stopping the flow so as to prevent backflow of the substance in the inlet branch, and removing the fraction (15) advancing to the extension branch by introducing an excipient immiscible into the substance to be dispensed through the extension branches, the interface (19) settles at the branch point at the end of the inlet branch. 11,78664

Method according to Claim 4, characterized in that the substance to be dispensed is sucked into the piping by a pump (5) arranged in one of its extensions (3) and the excipient fraction (15) passing past the branch (2) with the same pump using it in the opposite direction to the suction phase.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the method uses branched piping in which the inlet branch (20) is divided at the branch point (21) into a main branch (22) and a side branch (23) and in which the main branch (22, 25) further diverges at another branch point. (24) a second side branch (26), that at least the side branches of the pipeline are first supplied with an excipient immiscible with the substance to be dispensed, that the substance to be dispensed is then introduced into the pipeline inlet and the main branch so that the substance to be dispensed fills the main branch at least 33.3 between the substance to be dispensed and the excipient in the side branches, that the flow of the substance to be dispensed is interrupted both in the inlet before the first branch and in the main branch after the second branch, and finally a flow of excipient through the side branches, taking the substance (37) from the main branch to the new branches 6) in between.

Apparatus for applying a method according to claim 4 or 5, characterized in that the apparatus comprises a branched piping with an inlet branch (1) having a defined dose volume, terminating in a branch point (2) from which two or more extension branches (3,4) diverge, and means (5) for introducing the substance to be dispensed into the piping so that the tip of the flow bypasses said branch, and for removing the fraction of substance (15) past the branch with the flow of immiscible excipient through the extensions, and the inlet which prevents the flow of the substance to be dispensed backwards in the inlet branch during the removal of said fraction. 12,78664

Apparatus according to claim 7, characterized in that the apparatus comprises a pump (5) arranged in one of the extension branches (3) of the pipeline, so that the pump performs both suction of the dosing substance into the pipe and the substance fraction (2) past the branch (2). 15) removal.

Apparatus for applying the method according to claim 6, characterized in that the apparatus comprises a branched piping, wherein the inlet branch (20) is divided at the branch point (21) into a main branch (22) and a side branch (23) and further diverges from the main branch (22, 25) at another branch point ( 24) a second side branch (26), means (27, 28) for guiding the excipient immiscible with the substance to be dispensed at least into the side branches of the pipeline and means (27) for guiding the substance to be dispensed into the inlet and further to the main branch so that the substance to be dispensed fills the main branch at least that valves (29, 32) are arranged in the inlet branch before the first branch point and in the main branch after the second branch point, by means of which the flow of the substance to be dispensed in said branches can be prevented so that the substance to be dispensed can be removed between the branches.

Apparatus according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the diameter of the branches (1,3,4) of the piping is tapered in the region of the branch point (2).

10 73664

Apparatus according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the apparatus is part of a wet chemical analysis device, in particular a clinical analyzer. 13,78664