JP3888804B2

JP3888804B2 - 粒子測定装置

Info

Publication number: JP3888804B2
Application number: JP20328299A
Authority: JP
Inventors: 圭一井波
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: EP1069423A3; JP2001033378A; US6417658B1; EP1069423A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は粒子測定装置に関し、さらに詳しくは、ファインセラミックス粒子、顔料、化粧品用パウダー当の粉体粒子の粒度や数を測定するために粒子含有液を貫通孔に流し電気インピーダンスの変化に基づき液中の粒子を測定する電気的検知帯法を採用し、かつ、粒子含有液流をシース液で囲んで貫通孔に流すいわゆるシースフロー方式を用いた粒子測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、血液中の血球、あるいはセメントの粉、ラテックス、トナー等の工業用粒子の粒度や数を測定するには、電気的検知帯法が用いられている。電気的検知帯法では、電解質溶液中に貫通孔を１つ有する隔壁を設け、貫通孔をはさんで電極を配置し、電解質溶液中に対象となる粒子を分散させた粒子含有液を貫通孔に通して流す。粒子が貫通孔を通過する時、電気抵抗が瞬間的に変化し電圧パルスが生じる。そのパルス高さは粒子体積を反映しているので、粒子の球相当径が形状にほとんど影響されずに測定でき、この結果をもとに試料粒子の体積基準の粒度を求めることができる。また、パルス数から粒子数を求めることができる。
【０００３】
電気的検知帯においては、貫通孔を通過する際の粒子の通過位置によって検出信号の強度に差が生じること、接近して通過した複数の粒子が１個の粒子として計測されること、貫通孔を通過後の粒子が貫通孔周辺に滞留してノイズの原因になること等がありこれらを解決するためにシースフロー方式が従来から採られている。シースフロー方式の粒度分布測定では、フローセル内の粒子含有液の流れを別の液（シース液）で取り囲み、粒子含有液流を細く絞ることによって、液中の粒子を貫通孔の略中心部に一列に導入することにより、誤差の少ない粒度を求めることができる。
【０００４】
ところで電気的検知帯法では、貫通孔の口径により測定できる粒子の大きさが制限される。たとえば、粒子の大きさが貫通孔の口径の１／５０より小さくなると粒子からの信号とノイズの区別が困難になる。逆に、粒子が大き過ぎるとパルス高さと粒子体積のリニアリティがなくなり、さらには、貫通孔が詰まる。そこで、貫通孔の口径を変更するためにフローセルを交換しようとすれば、電極を含む配線、配管チューブの取り外しおよび取り付けが必要となり、対象とする試料粒子が広い粒径分布幅を有する場合には測定が煩雑になる。
【０００５】
これに対し、粒子含有液をシース液が通過可能な貫通孔を有する検出ブロックを境にしてフローセルを分割可能に構成し、検出ブロックがフローセルを水密に封止しかつフローセルから離脱する着脱部を備え、着脱部として検出ブロックの両側部に互いに逆ねじを形成し、フローセルを回転せずに検出ブロックのみを回転させてフローセルに検出ブロックを着脱するようにしたものが知られている（例えば、特開平８−１５１２５号後方参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の粒子装置では、検出ブロックをフローセルへ取りつける際に両側のねじを同じように締め付けることが難しく、一方のねじの締めつけが完了する前に他方のねじの締めつけが完了すると、フローセルの水密性が損なわれるという問題があった。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、検出ブロックをフローセルに対して容易に、かつ、確実に交換することが可能な粒子測定装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、粒子検出用の貫通孔を有する検出ブロックと、前記貫通孔へ粒子含有液をシース液に包んで供給する第１セルと、前記貫通孔を通過した粒子含有液とシース液を受取って排出する第２セルと、第１および第２セルにそれぞれ設けられた電極と、第１又は第２セルの一方を摺動可能に支持して両者の間隔を変化しうる摺動部材とを備え、検出ブロックが、第１および第２セルの間に離脱可能に挟持されて第１および第２セルに水密的に連結される粒子測定装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つまり、この発明の粒子測定装置は、第１および第２セルが互いに接近および離間できるように第１又は第２セルの一方を摺動可能に支持する摺動部材を備え、第１および第２セルが互いに接近したときに検出ブロックが第１および第２セルに挟持されて第１および第２セルと検出ブロックとが互いに連通し、第１および第２セルが離間したときに検出ブロックが第１および第２セルから離脱されるように構成され、それによって検出ブロックの交換を容易にしたものである。
【０００９】
この発明においては、摺動部材に支持されたセルを摺動不能に固定する固定部材をさらに備えてもよい。これによって、検出ブロックが第１および第２セルに確実に挟持される。
検出ブロックは摺動部材に離脱可能に係合する係合部を備えてもよい。これによって検出ブロックの交換時に第１および第２セルに対する検出ブロックの位置決めが容易になる。
【００１０】
また、検出ブロックが第１セルと第２セルの間に特定方向の取り付けられることが好ましい。これによって検出ブロックは上下逆に取り付けられることが防止される。
摺動部材が第１又は第２セルの一方のセルから突出する複数（例えば２本）の平行なシャフトからなり、他方のセルに前記シャフトを貫通させる複数（ここでは２つ）の貫通孔が設けられてもよい。これにより、摺動部材を簡単に、かつ堅牢に構成できる。
この場合、検出ブロックは２本の平行なシャフトに離脱可能に嵌合して摺動するＵ字形溝を備えてもよい。
２つのＵ字形溝は溝幅が互いに異なり、２本の平行なシャフトは対応するＵ字形溝に嵌合しうる断面サイズを備えることが好ましい。これによって検出ブロックは上下を逆に取りつけられることが防止される。
【００１１】
実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。
図１はこの発明の粒子測定装置としてのシースフローセルの上面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、図４はシースフローセルの底面図である。
図２に示すように、フローセル１は、粒子検出用の貫通孔２を有する検出ブロック３と、貫通孔２へ粒子含有液をシース液に包んで供給する第１セル４と、貫通孔２を通過した粒子含有液とシース液を受取って排出する第２セル５と、第１セル４と第２セル５にそれぞれ設けられた電極６，７を備える。
【００１２】
第１セル４においては、上部に粒子含有液（以下、試料という）を注入するチューブの接続穴８が設けられ、側面には外部の流体回路（後述）に接続するためにニップル１１，１２ａ，１３が設けられている。内部には空洞部９，１２が設けられ、接続穴８はニップル１１と共に空洞部９内に下向き突出するジェットノズル１０の基端に連通している。また、ジェットノズル１０の先端は貫通孔２の近傍まで達している。空洞部９，１２は互いに連通しており、電極６は空洞部１２内に設けられ、空洞部１２にはニップル１２ａが連通している。
【００１３】
次に、検出ブロック３は図示しないビスにより互いにネジ止めされた上ブロック３ａと下ブロック３ｂから構成される。貫通孔２は図８に示すように上ブロック３ａと下ブロック３ｂとの間にパッキン１４によって押圧された円板１５の中央に穿設されている。
【００１４】
次に第２セル５は、内部に空洞部１６，１９を、側面にニップル１８，２０，２１を備える。空洞部１６内に上向きに突出する回収パイプ１７が設けられ、回収パイプ１７の後端はニップル１８に連通し、先端は貫通孔２の近傍まで達している。空洞部１６，１９は互いに連通しており、電極７は空洞部１９内に設けられ、空洞部１９にはニップル２０，２１が連通している。
【００１５】
図３に示すように、第２セル５は、摺動部材として第１セル４から下方に突出する平行な同径の２本のシャフト２２，２３に摺動可能に支持され、検出ブロック３は、第１セル４と第２セル５との間に挟持されている。
【００１６】
図４に示すように、第２セル５は、細長い切り込み部５ａ，５ｂと、切り込み部５ａ，５ｂに直交してネジ込まれるハンドル付きボルト２４，２５を有する。ハンドル付きボルト２４，２５を締め付けることにより、切り込み部５ａ，５ｂの間隔が縮まり、第２セル５はシャフト２２，２３に固着される。
逆にハンドル付きボルト２４，２５をゆるめると、第２セル５はシャフト２２，２３上を摺動可能となり、図５に示すようにシャフト２２，２３の先端に設けられたストッパーネジ２２ａ，２３ａに当接するまで移動できる。
【００１７】
この時、検出ブロック３を図５の位置まで摺動させれば、シャフト２２，２３から図面に垂直方向に検出ブロック３を取りはずして交換することができる。つまり、図６，図７に示すように検出ブロック３にはシャフト２２，２３にそれぞれに嵌合するＵ字形の溝２６，２７が形成されている。溝２７の溝幅は上ブロック３ａおよび下ブロック３ｂにおいて共にＷ１でありシャフト２３に嵌合する寸法になってる。溝２６の溝幅は上ブロック２ａにおいてＷ１でありシャフト２２に嵌合する寸法を有するが、下ブロック３ｂにおいてＷ１より狭いＷ２となっている。
【００１８】
これに対して図５に示すようにシャフト２２は領域Ｌにおいて幅Ｗ２のＵ字形溝が嵌入できるように両側から平面的に切削されている。
Ｕ字形溝２６，２７とシャフト２２，２３の寸法関係をこのように設定しているのは、検出ブロック３の交換時に誤って上下逆に設定されることを防止するためである。
【００１９】
図５の状態で検出ブロック３を交換した後、検出ブロック３をシャフト２２，２３に沿って摺動させながら第１セル４に接近させ検出ブロック３の凹部２８へ第１セル４の凸部２９を嵌入させるとＯリング３０により両者は水密に結合される。次に、第２セル５をシャフト２２，２３に沿って摺動させながら検出ブロックに接近させ検出ブロック３の凹部３１へ第２セル５の凸部３２を嵌入させるとＯリング３３により両者は水密に結合される。この時点でハンドル付きボルト２４，２５を締め付けて第２セル５をシャフト２２，２３に固定すれば、図３に示す状態に復帰する。
【００２０】
この実施例においては、検出ブロック３、第１セル４および第２セル５（図２）は、切削加工性および耐薬品性に優れた材料、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いて製作される。ジェットノズル１０および回収パイプ１７（図２）には例えばセラミックス製のパイプが使用される。貫通孔２を有する円板１５（図８）には板厚０．４ｍｍ，直径６ｍｍの人工ルビー製の円板が使用される。検出ブロック３としては、貫通孔２の直径が３０〜３００μｍの範囲で断面積が順次倍の関係を有するようにした複数種類のものが用意される。また、電極６にはステンレス鋼が、電極７には白金が用いられる。
【００２１】
図９はフローセル１を用いて粒子測定を行うための流体回路図である。
同図において、まず、バルブＶ６，Ｖ７，Ｖ１９をオンにしてシース液をシース液チャンバー１００からバルブＶ６，シリンジ１０１，バルブＶ７，バルブＶ１９を経て廃液チャンバー１０２に至るシリンジ経路の気泡抜きを行う。なお、シース液チャンバー１００にはシース液が収容され陽圧が印加され、廃液チャンバー１０２には陰圧が印加されている。
【００２２】
次に、Ｖ１０，Ｖ１３をオンにして、フロントシース液経路の気泡抜きを行う。そして、一定時間後にすべてのバルブを閉じる。
次に、バルブＶ１２，Ｖ１６，Ｖ１７，Ｖ２２をオンにしてバックシース液経路の気泡抜きを行う。そして、一定時間後にすべてのバルブを閉じる。なお、バルブＶ１１，Ｖ１２とフローセル１との間およびバルブＶ１６とバルブＶ１７との間にはそれぞれ絶縁チャンバー１０５，１０６が設けられている。
【００２３】
次に、バルブＶ１８，Ｖ１９をオンにして、試料チャンバー１０３からピペット１０４により試料をバルブＶ１８，Ｖ１９間に吸引し、吸引後バルブＶ１８，Ｖ１９をオフにする。
【００２４】
次にＶ１０，Ｖ１１，Ｖ１６をオンにして空洞部９にフロントシース液を流すと共に、空洞部１６にバックシース液を流す。同時にバルブＶ７をオンにしてシリンジ１０１を作動させバルブＶ１８，Ｖ１９の経路の試料をシリンジ１０１で押してジェットノズル１０から吐出させる。吐出された試料はフロントシース液に包まれて貫通孔２を通過する。通過した試料とフロントシース液はバックシース液に包まれて回収パイプ１７とバルブＶ１６を介して絶縁チャンバー１０６に排出される。絶縁チャンバー１０６に収容された廃液はバルブＶ１７をオンにすることにより廃液チャンバー１０２へ排出される。
【００２５】
試料がフロントシース液に包まれて貫通孔２を通過するとき電極６，７（図２）間のインピーダンスの変化が図示しない測定器によって測定される。測定が終了すると、シリンジ１０１の動作を停止させる。同時にバルブＶ１９をオンにしてジェットノズル１０内にシース液を一定時間逆流させジェットノズル１０内の洗浄を行う。
【００２６】
フロントシース液とバックシース液は一定時間そのまま流しておきフローセル１内の洗浄を行う。一定時間が経過するとバルブＶ１０，Ｖ１１，Ｖ１６，Ｖ１７を閉じ、フローセル１内の洗浄を終了する。ジェットノズル１０内の洗浄を終了するとバルブＶ１９をオフにし、バルブＶ６，Ｖ７，Ｖ１８をオンにして試料吸引経路およびピペット１０４の内部を洗浄し、一定時間後にバルブＶ６，Ｖ７，Ｖ１８をオフにして洗浄を終了する。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、粒子測定用の貫通孔を有する検出ブロックが、摺動可能に支持された第１および第２ブロックの間に挟持されるので、第１および第２ブロックを摺動によって離間させるだけで検出ブロックの交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるフローセルの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１に示すフローセルの底面図である。
【図５】この発明のフローセルにおいて検出ブロックの交換時を示す図３対応図である。
【図６】この発明による検出ブロックの上面図である。
【図７】この発明による検出ブロックの正面図である。
【図８】図５の要部拡大図である。
【図９】この発明によるフローセルを用いて粒子測定を行うための流体回路図である。
【符号の説明】
１フローセル
２貫通孔
３検出ブロック
３ａ上ブロック
３ｂ下ブロック
４第１セル
５第２セル
６電極
７電極
８接続穴
９空洞部
１０ジェットノズル
１１ニップル
１２空洞部
１２ａニップル
１３ニップル
１４パッキン
１５円板
１６空洞部
１７回収パイプ
１８ニップル
１９空洞部
２０ニップル
２１ニップル
２２シャフト
２３シャフト
２４ハンドル付きボルト
２５ハンドル付きボルト
２６溝
２７溝

Claims

粒子検出用の貫通孔を有する検出ブロックと、前記貫通孔へ粒子含有液をシース液に包んで供給する第１セルと、前記貫通孔を通過した粒子含有液とシース液を受取って排出する第２セルと、第１および第２セルにそれぞれ設けられた電極と、第１又は第２セルの一方を摺動可能に支持して両者の間隔を変化しうる摺動部材とを備え、検出ブロックが、第１および第２セルの間に離脱可能に挟持されて第１および第２セルに水密的に連結される粒子測定装置。
検出ブロックが第１セルと第２セルの間に特定方向に取り付けられる請求項１記載の粒子測定装置。
摺動部材に支持されたセルを摺動不能に固定する固定部材をさらに備える請求項１記載の粒子測定装置。
検出ブロックは摺動部材に離脱可能に係合する係合部を備える請求項１記載の粒子測定装置。
摺動部材が第１又は第２セルの一方のセルから突出する複数の平行なシャフトからなり、他方のセルに前記シャフトを貫通させる複数の貫通孔が設けられてなる請求項１記載の粒子測定装置。
検出ブロックは複数の平行なシャフトにそれぞれ離脱可能に嵌合する複数のＵ字形溝を備えてなる請求項５記載の粒子測定装置。
複数のＵ字形溝は溝幅が互いに異なり、複数の平行なシャフトは対応するＵ字形溝に嵌合しうる断面サイズを備える請求項６記載の粒子測定装置。