JP3165325U - Syringe pump and total organic carbon meter including the same - Google Patents
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Abstract
【課題】筒状体と蓋体との間を充分にシールできるシリンジポンプを提供する。【解決手段】ガラス製の筒状体32と、金属製の蓋体33と、シリンジヘッド34とを備えたシリンジ31と、シリンジ31の筒状体32の末端側の開口部から挿入され、シリンジ31の筒状体32の内部を往復移動可能な柱状体であるプランジャ41とを備え、蓋体33には、上端と末端とに開口部を有する筒状部を形成する。又、シリンジヘッド34は、蓋体33の筒状部の末端側の開口部から挿入され、先端側の開口部から突出するように配置される突出部が形成され、突出部には、溶液試料を流通させるための貫通孔を形成してシリンジポンプ30を構成する。さらに、シリンジヘッド34は、突出部に、蓋体33の筒状部の先端側の開口部から末端側の開口部に向かう方向に荷重をかけて押しつぶしたポリテトラフルオロエチレンで形成する。【選択図】図1A syringe pump capable of sufficiently sealing between a cylindrical body and a lid is provided. A syringe 31 provided with a glass cylindrical body 32, a metal lid 33, and a syringe head 34, and a syringe inserted from the opening on the distal end side of the cylindrical body 32 of the syringe 31. And a plunger 41, which is a columnar body that can reciprocate within the cylindrical body 32, and the lid body 33 is formed with a cylindrical portion having openings at the upper end and the end. The syringe head 34 is inserted through the opening on the distal end side of the cylindrical portion of the lid 33, and a protruding portion is formed so as to protrude from the opening on the distal end side. A syringe pump 30 is configured by forming a through-hole for circulating the liquid. Further, the syringe head 34 is formed of polytetrafluoroethylene that is crushed by applying a load in a direction from the opening on the distal end side of the cylindrical portion of the lid 33 toward the opening on the distal end. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、溶液試料中のTOC(全有機炭素)濃度を計測する全有機炭素計(TOC計)に使用されるシリンジポンプ及びそれを備える全有機炭素計に関する。 The present invention relates to a syringe pump used in a total organic carbon meter (TOC meter) for measuring a TOC (total organic carbon) concentration in a solution sample and a total organic carbon meter including the syringe pump.
近年、公害調査等のため、上下水道水、各種プラント用水、河川等の水中に含まれる有機炭素濃度の計測が重要な項目の一つとなっている。このような有機炭素濃度の計測には、全有機炭素計(TOC計)が用いられている。
全有機炭素計は、主に、予めバブリング等により無機炭素(IC)が除去された水溶液試料を燃焼管で燃焼させ、発生した二酸化炭素を測定することで全有機炭素濃度を計測するものや、水溶液試料を燃焼させ、計測された全炭素(TC)の測定値から、別途計測した無機炭素の測定値を差し引くことで全有機炭素濃度を計測するもの等が知られている。
In recent years, measurement of organic carbon concentration in water such as water and sewage water, water for various plants, and rivers has become one of the important items for pollution investigations. A total organic carbon meter (TOC meter) is used for measuring the organic carbon concentration.
The total organic carbon meter mainly measures the total organic carbon concentration by burning an aqueous solution sample from which inorganic carbon (IC) has been removed in advance by bubbling or the like in a combustion tube and measuring the generated carbon dioxide, A method is known in which an aqueous sample is burned and the total organic carbon concentration is measured by subtracting the measured value of inorganic carbon separately measured from the measured value of total carbon (TC).
図3は、全有機炭素計の一例を示す全体概略図である。
全有機炭素計101は、マルチポートバルブ20と、マイクロシリンジポンプ130と、マイクロシリンジポンプ130のプランジャ41を駆動するモータ(駆動機構)M2と、マルチポートバルブを駆動するモータ(駆動機構)M1と、水溶液試料内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部10とを備える(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 3 is an overall schematic diagram showing an example of the total organic carbon meter.
The total
マルチポートバルブ20は、共通ポート2zと、4個の分配ポート2a〜2dとからなる。そして、マルチポートバルブ20は、モータM1により駆動され、共通ポート2zと1個の分配ポート2a〜2dとを選択的に接続するようになっている。
分配ポート2bには、試料流路5が接続されている。これにより、測定対象となる水溶液試料は、共通ポート2zと分配ポート2bとが接続され、プランジャ41が下方向に移動した際には、分配ポート2bからマイクロシリンジポンプ130に吸引される。また、分配ポート2cには、酸流入管6を介して酸容器が接続されている。これにより、バブリング時に用いる酸が、共通ポート2zと分配ポート2cとが接続され、プランジャ41が下方向に移動した際には、分配ポート2cからマイクロシリンジポンプ130に吸引される。また、分配ポート2dには、ドレン管4dを介してドレンが接続されている。これにより、バブリングにより放出された無機炭素成分(二酸化炭素)が、共通ポート2zと分配ポート2dとが接続され、プランジャ41が上方向に移動した際には、分配ポート2dから排出される。さらに、分配ポート2aには、試料注入管4aを介してTC試料注入部7が接続されている。これにより、バブリングされた水溶液試料は、共通ポート2zと分配ポート2aとが接続され、プランジャ41が上方向に移動した際には、分配ポート2aからTC燃焼部8へ注入される。
The
A
TC試料注入部7は、マイクロシリンジポンプ130から送出されたバブリング後の水溶液試料をキャリアガスとともにTC燃焼部8に注入する。TC燃焼部8は、注入された水溶液試料を燃焼し、水溶液試料内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する。TC燃焼部8での燃焼により発生した燃焼ガスは、赤外線ガス分析計等のCO2検出部に送出され、燃焼ガス中の二酸化炭素量から水溶液試料内の全有機炭素濃度が計測される。
The TC sample injection unit 7 injects the bubbling aqueous solution sample sent from the
ここで、全有機炭素計101において、正確な全有機炭素濃度の計測を行うには、所望量の水溶液試料を測定部10へ極めて精度良く注出する必要があるため、マルチポートバルブ20の共通ポート2zに、マイクロシリンジポンプ130が接続される。
図4は、従来のマイクロシリンジポンプ130の一例を示す図である。また、図5は、図4に示すマイクロシリンジポンプ130の先端部の拡大断面図である。
マイクロシリンジポンプ130は、シリンジ131と、プランジャ41とを備える。
シリンジ131は、ガラス製の筒状体32と、金属製の蓋体33と、筒状体32と蓋体33との間に配置されるポリクロロトリフルオロエチレン(商品名「ダイフロン(登録商標)PCTFE」等)製のシリンジヘッド134とを備える。
Here, in order to accurately measure the total organic carbon concentration in the total
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a
The
The
筒状体32は、円筒形状であり、上下端に円形状の開口部32a、32bを有する。
蓋体33は、円筒形状である第一筒状部33aと、円筒形状である第二筒状部33bとを有する。第二筒状部33bの内径は、第一筒状部33aの外径より大きく、かつ、筒状体32の外径と一致するように形成されている。これにより、第二筒状部33bの内径が、筒状体32の開口部32aの外径に嵌められるようになっている。なお、第一筒状部33aの外周面には、マルチポートバルブ20と接続するためのネジ機構33cが形成されている。
The
The
シリンジヘッド134は、円筒形状である第一筒状部134aと、円筒形状である第二筒状部134bと、円筒形状である第三筒状部134cとを上からこの順に一体的に有する。第一筒状部134aの外径は、第一筒状部33aの内径と一致するように形成されている。また、第二筒状部134bの外径は、第二筒状部33bの内径より少し小さくなるように形成されている。さらに、第三筒状部134cの外径は、筒状体32の内径と一致するように形成されている。これにより、シリンジヘッド134は、筒状体32の開口部32aと蓋体33との間に配置されるようになっている。このとき、第一筒状部134aは、第一筒状部33aの下端側(末端側)の開口部から挿入され、上端側(先端側)の開口部から上方に約0.8mm〜1.2mm突出するように配置される。
なお、第一筒状部134aと第二筒状部134bと第三筒状部134cとには、水溶液試料を上下方向に流通させるための貫通孔134dが形成されている。
The
The first cylindrical portion 134a, the second cylindrical portion 134b, and the third cylindrical portion 134c are formed with through
プランジャ41は、シリンジ131の筒状体32の開口部32bから挿入され、筒状体32の内部を上下方向に往復移動可能な柱状体である。そして、プランジャ41は、モータM2により駆動される。
The
ここで、図6は、マルチポートバルブ20の一例を示す詳細断面図である。
マルチポートバルブ20は、円筒形状の金属製の固定ブロック21と、固定ブロック21内に密着係合し軸22aで回動可能に形成された円柱形状の金属製の回動ブロック22とを有する。
Here, FIG. 6 is a detailed sectional view showing an example of the
The
固定ブロック21の側壁には、分配ポート2a〜2d(分配ポート2c、2dについては不図示)が形成されるとともに、底面には、共通ポート2zが形成されている。また、回動ブロック22には、共通ポート2zと1個の分配ポート2a〜2dとを選択的に接続するためのL字型の管路23が形成されている。これにより、共通ポート2zは管路23を介して接続された分配ポート2a〜2dのいずれかと接続され、非接続の他の分配ポートは、回動ブロック22の外周面との密着係合により共通ポート2zとの接続を完全に遮断される。
ところで、マルチポートバルブ20の共通ポート2zに、マイクロシリンジポンプ130がネジ機構33cで接続されているが、このときポリクロロトリフルオロエチレン製のシリンジヘッド134の上端部が、固定ブロック21の共通ポート2zに押し付けられている。
しかしながら、シリンジヘッド134を形成するポリクロロトリフルオロエチレンが硬質樹脂であるため、ガラス製の筒状体32と金属製の蓋体33との間のシールが、不充分であることがあった。
By the way, the
However, since the polychlorotrifluoroethylene forming the
上記課題を解決するために、本件考案者は、筒状体32と蓋体33との間を充分にシールすることができるマイクロシリンジポンプ130について検討を行った。まず、シリンジヘッド134の第一筒状部134aと第二筒状部134bと第三筒状部134cとを、軟質樹脂であるポリテトラフルオロエチレンで形成した。その結果、筒状体32と蓋体33との間を充分にシールすることができたが、クリープを起こし、共通ポート2zとマイクロシリンジポンプ130との接続が緩んだ。
次に、シリンジヘッド134の第一筒状部134aと第二筒状部134bとを、軟質樹脂であるポリテトラフルオロエチレンで形成するとともに、第三筒状部134cを、硬質樹脂であるポリクロロトリフルオロエチレンで形成した。その結果、筒状体32と蓋体33との間を充分にシールすることができ、かつ、クリープを起こさず、共通ポート2zとマイクロシリンジポンプ130との接続が緩まなくなった。ところが、第二筒状部134bと第三筒状部134cとの間を接着剤で接着することになるため、接着剤が測定に影響を与えることがあった。
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventor examined the
Next, while forming the 1st cylindrical part 134a and the 2nd cylindrical part 134b of the
そこで、シリンジヘッド134の第一筒状部134aと第二筒状部134bと第三筒状部134cとを、軟質樹脂であるポリテトラフルオロエチレンで形成し、その後、第一筒状部134aの先端部を蓋体33の筒状部33aの上端側の開口部から下端側の開口部に向かう方向に荷重をかけてつぶすことにした。その結果、シリンジヘッド134が使用中に塑性変形しなくなり、クリープを起こさず、共通ポート2zとマイクロシリンジポンプ130との接続が緩まなくなった。
Therefore, the first cylindrical portion 134a, the second cylindrical portion 134b, and the third cylindrical portion 134c of the
すなわち、本考案のシリンジポンプは、先端と末端とに開口部を有するガラス製の筒状体と、先端側の開口部に配置される金属製の蓋体と、当該筒状体の先端側の開口部と蓋体との間に配置されるシリンジヘッドとを備えるシリンジと、前記シリンジの筒状体の末端側の開口部から挿入され、前記シリンジの筒状体の内部を往復移動可能な柱状体であるプランジャとを備え、前記蓋体には、先端と末端とに開口部を有する筒状部が形成され、前記シリンジヘッドは、前記蓋体の筒状部の末端側の開口部から挿入され、先端側の開口部から突出するように配置される突出部が形成され、前記突出部には、溶液試料を流通させるための貫通孔が形成されているシリンジポンプであって、前記シリンジヘッドは、前記突出部の先端部に、前記蓋体の筒状部の先端側の開口部から末端側の開口部に向かう方向に荷重をかけてつぶされたポリテトラフルオロエチレンで形成されるようにしている。 That is, the syringe pump of the present invention includes a glass cylindrical body having openings at the tip and end, a metal lid disposed at the opening on the tip side, and a tip side of the cylindrical body. A syringe provided with a syringe head disposed between the opening and the lid, and a columnar shape which is inserted from the opening on the terminal side of the cylindrical body of the syringe and can reciprocate inside the cylindrical body of the syringe A plunger that is a body, and the lid is formed with a cylindrical portion having an opening at a tip and a distal end, and the syringe head is inserted from an opening on the distal side of the cylindrical portion of the lid A syringe pump formed so as to protrude from the opening on the distal end side, and a through hole for allowing a solution sample to flow therethrough is formed in the protrusion, wherein the syringe head At the tip of the protrusion In a direction towards the opening of the distal from the distal end side of the opening of Jo portion under a load it is to be formed in collapsed polytetrafluoroethylene.
以上のように、本考案のシリンジポンプによれば、筒状体と蓋体との間を充分にシールすることができる。さらに、シリンジヘッドは使用中に塑性変形しなくなり、クリープを起こさず、マルチポートバルブとマイクロシリンジポンプとの接続が緩まない。 As described above, according to the syringe pump of the present invention, the space between the cylindrical body and the lid can be sufficiently sealed. Furthermore, the syringe head is not plastically deformed during use, does not cause creep, and the connection between the multiport valve and the microsyringe pump is not loosened.
(その他の課題を解決するための手段及び効果)
また、本考案のシリンジポンプは、前記シリンジヘッドは、前記突出部に1.1N以上の荷重をかけてつぶされたポリテトラフルオロエチレンで形成されているようにしてもよい。
そして、本考案の全有機炭素計は、上述したようなシリンジポンプと、マルチポートバルブと、前記プランジャを駆動する駆動機構と、前記マルチポートバルブを駆動する駆動機構と、前記溶液試料内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部とを備えるようにしてもよい。
(Means and effects for solving other problems)
In the syringe pump of the present invention, the syringe head may be formed of polytetrafluoroethylene crushed by applying a load of 1.1 N or more to the protruding portion.
The total organic carbon meter of the present invention includes a syringe pump as described above, a multiport valve, a drive mechanism that drives the plunger, a drive mechanism that drives the multiport valve, and an entire solution sample in the solution sample. You may make it provide the measurement part which converts an organic carbon component into a carbon dioxide.
以下、本考案の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本考案は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.
図1は、本考案に係るマイクロシリンジポンプの一例を示す図である。また、図2は、図1に示すマイクロシリンジポンプの先端部の拡大断面図である。なお、上述したマイクロシリンジポンプ130と同様のものについては、同じ符号を付している。
マイクロシリンジポンプ30は、シリンジ31と、プランジャ41とを備える。
シリンジ31は、ガラス製の筒状体32と、金属製の蓋体33と、筒状体32と蓋体33との間に配置されるシリンジヘッド34とを備える。
FIG. 1 is a view showing an example of a microsyringe pump according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the microsyringe pump shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the
The
The
シリンジヘッド34は、円筒形状である第一筒状部34aと、円筒形状である第二筒状部34bと、円筒形状である第三筒状部34cとを上からこの順に一体的に有する。第一筒状部34aの外径は、第一筒状部33aの内径と一致するように形成されている。また、第二筒状部34bの外径は、第二筒状部33bの内径より少し小さくなるように形成されている。さらに、第三筒状部34cの外径は、筒状体32の内径と一致するように形成されている。これにより、シリンジヘッド34は、筒状体32の開口部32aと蓋体33との間に配置されるようになっている。このとき、第一筒状部34aの上端部は、第一筒状部33aの下端側(末端側)の開口部から挿入され、上端側(先端側)の開口部から上方に約0.8mm〜1.2mm突出するように配置される。
なお、第一筒状部34aと第二筒状部34bと第三筒状部34cとには、水溶液試料を上下方向に流通させるための貫通孔34dが形成されている。
The
The first
また、シリンジヘッド34は、第一筒状部34aの先端部に蓋体33の第一筒状部33aの上端側の開口部から下端側の開口部に向かう方向(下方向)に1.1N以上(好ましくは1.2N)の荷重をかけて押しつぶされたポリテトラフルオロエチレン(商品名「テフロン(登録商標)」等)で形成されている。なお、ポリテトラフルオロエチレンは、架橋されたものであってもよい。
Moreover, the
ここで、マイクロシリンジポンプ30を製造するマイクロシリンジポンプ製造方法について説明する。マイクロシリンジポンプ製造方法は、準備工程(A)と、組立工程(B)と、押圧工程(C)とを含む。
(A)準備工程
ポリテトラフルオロエチレン製のシリンジヘッド34’を準備する。シリンジヘッド34’は、円筒形状である第一筒状部34a’と、円筒形状である第二筒状部34b’と、円筒形状である第三筒状部34c’とを上からこの順に一体的に有する。なお、このときシリンジヘッド34’は、荷重をかけて押しつぶされていないポリテトラフルオロエチレンで形成されている。
Here, a micro syringe pump manufacturing method for manufacturing the
(A) Preparation Step
(B)組立工程
蓋体33にシリンジヘッド34’を取り付け、さらに筒状体32を取り付ける。つまり、マイクロシリンジポンプ30’を組み立てる。なお、このとき第一筒状部34aは、蓋体33の第一筒状部33aの上端側の開口部から上方に約1.6mm突出するように配置される。
(C)押圧工程
シリンジヘッド34’の第一筒状部34a’を、蓋体33の第一筒状部33aの上端側の開口部から末端側の開口部に向かう方向(下方向)に1.1N以上(好ましくは1.2N)の荷重をかけて押しつぶす。これにより、第一筒状部34aは、第一筒状部33aの上端側の開口部から上方に約0.8mm〜1.2mm突出するように配置される。
(B) Assembly process Syringe head 34 'is attached to the
(C) Pressing step The first
以上のように、本考案のマイクロシリンジポンプ30によれば、筒状体32と蓋体33との間を充分にシールすることができる。さらに、シリンジヘッド34は使用中に塑性変形しなくなり、クリープを起こさず、マルチポートバルブ20とマイクロシリンジポンプ30との接続が緩まない。
As described above, according to the
本考案は、溶液試料中のTOC濃度を計測する全有機炭素計に使用されるシリンジポンプ等に利用することができる。 The present invention can be used for a syringe pump or the like used in a total organic carbon meter that measures the TOC concentration in a solution sample.
31: シリンジ
32: 筒状体
32a、32b: 開口部
33: 蓋体
33a: 筒状部
34: シリンジヘッド
34a: 筒状部(突出部)
34d: 貫通孔
41: プランジャ
31: Syringe 32:
34d: Through hole 41: Plunger
Claims (3)
前記シリンジの筒状体の末端側の開口部から挿入され、前記シリンジの筒状体の内部を往復移動可能な柱状体であるプランジャとを備え、
前記蓋体には、先端と末端とに開口部を有する筒状部が形成され、
前記シリンジヘッドは、前記蓋体の筒状部の末端側の開口部から挿入され、先端側の開口部から突出するように配置される突出部が形成され、
前記突出部には、溶液試料を流通させるための貫通孔が形成されているシリンジポンプであって、
前記シリンジヘッドは、前記突出部の先端部に、前記蓋体の筒状部の先端側の開口部から末端側の開口部に向かう方向に荷重をかけてつぶされたポリテトラフルオロエチレンで形成されていることを特徴とするシリンジポンプ。 A glass cylindrical body having openings at the tip and end, a metal lid disposed at the opening on the tip side, and between the opening and lid on the tip side of the cylindrical body A syringe comprising a syringe head disposed;
A plunger, which is a columnar body that is inserted from the opening on the terminal side of the cylindrical body of the syringe and is capable of reciprocating inside the cylindrical body of the syringe;
The lid is formed with a cylindrical portion having openings at the tip and the end,
The syringe head is inserted from the opening on the terminal side of the cylindrical portion of the lid, and a protruding portion is formed so as to protrude from the opening on the tip side.
The protrusion is a syringe pump in which a through-hole for circulating a solution sample is formed,
The syringe head is formed of polytetrafluoroethylene crushed by applying a load in the direction from the opening on the distal end side to the opening on the distal end of the cylindrical portion of the lid at the distal end of the protrusion. A syringe pump characterized by
マルチポートバルブと、
前記プランジャを駆動する駆動機構と、
前記マルチポートバルブを駆動する駆動機構と、
前記溶液試料内の全有機炭素成分を二酸化炭素に変換する測定部とを備える全有機炭素計。 The syringe pump according to claim 1 or claim 2,
A multi-port valve,
A drive mechanism for driving the plunger;
A drive mechanism for driving the multi-port valve;
A total organic carbon meter comprising: a measuring unit that converts all organic carbon components in the solution sample into carbon dioxide.
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