JP4149669B2 - 流体アセンブリ、及び、診断装置用のその使用方法 - Google Patents
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Description
(発明の背景)
本発明は、流体アセンブリ、及び、診断装置用のその流体アセンブリの使用方法に関するものである。
【0002】
診断装置は、血液等のサンプルについて試験を実施し、そのサンプルに関する何らかの状態を決定することができる機械である。その何らかの状態は、例えばサンプル中のAIDSウイルス等、医学的に重要な意味を持っていることがある。
【0003】
そのような試験を実施するため、その機械は、サンプルを試薬、緩衝液、希釈剤等の流体と混合することがある。この流体は、ボトル等の流体用容器に入った形態で供給することができる。その機械が試験を実施する際、機械はその流体用容器から必要量の流体を採取する。機械がさらに試験を実施するに連れて、その流体用容器はどんどん空になる。
【0004】
しかし、例えば被検者が病気に罹っているかどうかを決定する場合等、その機械が実施する試験が重要な意味を持っている場合には、機械はそれらの試験を実質的に連続的に実施できる状態に為されているのが望ましい。これは、その機械が、実質的に不断の流体供給手段を備えているべきであることを意味している。従って、流体で「満たされた」新たな容器を付加することができるように、ある流体用容器が空に近づいたときに、それを機械のオペレーターに知らせる機能を備えたアセンブリを供給する必要性がある。
【0005】
(発明の概要)
流体アセンブリ及びその使用方法が提供される。一つの実施態様では、その流体アセンブリは、診断装置へ供給される第一の流体を保有する容器内に挿入することができ、そして、第一のエレメント、第二のエレメント、及び、該第一のエレメントと該第二のエレメントとの間に流体的に接続された第一の導管を含み、該容器内の該第一の流体が、該第一の導管を通って該診断装置へ向けて移動できるように為されている。第二の流体を含有する第二の導管は、該第一のエレメントと該第二のエレメントとの間に流体的に接続される。また、圧力変換器が該第二の導管に流体的に接続され、ここで、該第二の流体が、該第一の流体と該圧力変換器とにより、該第二の導管内に制限されるように為されている。該圧力変換器は、該容器内の該第一の流体の容量を指示するため、該第二の流体の圧力をモニタリングする。
【0006】
一つの方法においては、第一のエレメントが第一の導管により第二のエレメントと流体的に接続される。その第一のエレメントが、第二の流体を含有する第二の導管によって、該第二のエレメントと流体的に接続される。また、圧力変換器が、その第二の導管に流体的に接続される。該第一のエレメント、該第二のエレメント、該第一の導管、及び該第二の導管は、第一の流体が該第一の導管を通って診断装置へ向けて移動できるように、該容器内へ挿入される。該第二の流体は、該第一の流体と該圧力変換器とにより、該第二の導管内に制限される。該容器内の第一の流体の容量を指示するため、該第二の流体の圧力が該圧力変換器でモニタリングされる。
【0007】
(図面の簡単な説明)
図1は、本明細書に開示されている流体アセンブリの1つの実施態様のエレメントの斜視図であり;
図2は、図1のものと同様な図であり;
図3は、図2のものと同様な図であり;
図4は、図3のものと同様な図であり;
図5は、図4のものと同様な図であり;
図6は、図5のものと同様な図であり;
図7は、図1に示されている1つのエレメントの立面図であり;
図8は、図7のエレメントの底面図であり;
図9は、図1に示されている別のエレメントの立面図であり;
図10は、図9のエレメントの底面図であり;
図11は、図3に示されている付加的なエレメントの底面図であり;
図12は、図11の線A−Aに沿った横断面図であり;
図13は、流体アセンブリを含むシステムの方式構成図であり;そして
図14は、図13のシステムの一部の横断面図である。
【0008】
(図解された実施態様の詳細な説明)
流体アセンブリ10の1つの実施態様が図6及び図13に示されている。この流体アセンブリ10は、あらゆる適当な用途に利用できるほか、あらゆる適切な機器構成部分と共に利用することができる。1つの例では、流体アセンブリ10を、米国特許出願番号第08/715,924号、第08/715,780号、第08/716,079号、及び第08/816,121号に開示されているもの等の自動分析装置58(図13)と共に使用することができる。これらの出願は本発明の譲受人に譲渡されており、それらの開示が、本発明の参照として本明細書に全体が組み込まれている。流体アセンブリ10を装置60(図13)と共に利用してもよく、ここで、装置60は、容器62内に供給された濃縮物からなるものであってよい第一の流体を、ミキサー66により、ソース68からの水等の別の流体もしくは第三の流体と混合し、その第三の流体と混合された第一の流体を、少なくとも1台もしくは例えば4台等のそれ以上の台数(1台からN台まで)の自動分析装置58へ、またはそれらの分析装置58と機能的に関わる他の機械へ供給する。流体アセンブリ10は、そのような第一の流体を複数の分析装置58に同時に供給することができる。RAM、ROM、SRAM、EPROM等のメモリを有し、適切なルーチンを含有並びに実行するコンピュータ等の制御装置64を1台または複数の分析装置58並びに装置60と機能的に接続することにより、それらの装置の動作を意図的に監視並びに管理することができる。流体アセンブリ10は特定のニーズに合わせてあらゆる適当な仕方で改変し得ることを認識すべきである。また、流体アセンブリ10に関わる操作方法や使用方法等についても説明する。それらの方法を構成するステップは、あらゆる適切な順番で実施し得ることが理解される。更に、1つの方法からのステップを別の方法からのステップと組み合わせて更に別の方法に到達することもできる。
【0009】
例示的な実施態様では、流体アセンブリ10は図7及び図8に示されている第一のエレメントまたは第一のマニホルド12を含んでいる。第一のマニホルド12は、第一の本体14と、第一の本体14の一方の端部に配置された棚状突起16、及び第二の本体18を含んでおり、第二の本体18は、棚状突起16が第一の本体14と第二の本体18の間に位置するように配置されている。棚状突起16と第二の本体18の一方の端部との間には切り欠き部20が配置されている。第一の穴22は、棚状突起16に隣接する第一の本体14の端部とは反対側の端部から、切り欠き部20に隣接する第二の本体18の端部とは反対側の第二の本体18の端部まで伸長している。第二の穴24は、切り欠き部20に隣接する第二の本体18の端部とは反対側の第二の本体18の端部から伸長し、第一の本体14に設けられた第一の穴22の位置から約90度ずれた位置で第一の本体14から抜け出ている。
【0010】
特定の実施態様では、第一のマニホルド12は以下の仕様を含んでいる。しかし、他のものも可能である。例えば、第一のマニホルド12は、その形状が実質的に円筒状であってよい。第一の本体14は、その外径が約1.36インチで、棚状突起16の隣接側から約0.64インチ伸長していてよく、また、棚状突起16は、幅(軸方向長さ)が約0.1インチで、外径が約1.62インチであってよい。切り欠き部20は、その軸方向長さ(幅)が約0.08インチであってよい。第二の本体18は、距離にして約0.38インチだけ切り欠き部20から伸長していてよく、そして、約5度の傾斜プロフィールを持ち、外径にして約1.09インチから約1.03インチへのテーパーが付いていてよい。第一の本体14に設けられた第一の穴22の端部は、その直径が約0.25インチであってよく、そして、第一の穴22の中心は、第一の本体14の中心点から距離にして約0.2インチだけずれていてよい。第一の本体14に設けられた第二の穴24の端部、即ちその中心点は、棚状突起16から約0.32インチの位置にあってよく、そして、その直径は0.339インチであってよい。第二の本体18に設けられた第二の穴24の端部の中心点は、第二の本体18の中心点から距離にして約0.2インチだけずれていてよい。第一のマニホルド12は、PVC(グレー)等のあらゆる適当な材料でできていてよい。
【0011】
また、流体アセンブリ10は、第一のマニホルド12と移動可能に係合する、図9及び図10に示されている第二のエレメントまたはリング26も含んでいる。リング26は、リング26に力を加えやすくするために、その外面にローレット28が設けられている。リング26にはその内面にネジ部30が設けられており、このネジ部30は、流体アセンブリ10により恐らくは希釈された形態または混合された形態で供給される濃縮物等の特定の体積の第一の流体を含有する、Abbott Laboratories(Abbott Park、Illinois)から入手可能なキュービッテナー(cubitainer)等の適当な第一の流体用容器62(図13)に設けられた相補的なネジ部と移動可能に係合する。ネジ部30は、第一の流体用容器62の対応する構造とかみ合う他のどんな構造で置き換えてもよい。また、リング26は、第一のマニホルド12の第二の本体18を受け入れる寸法に為された開口32も有している。
【0012】
特定の実施態様では、リング26は、その形状が実質的に円筒状で、軸方向の長さが約0.457インチであり、そして直径が約1.59インチであってよい。また、開口32は、その直径が約1.062インチであってよい。
【0013】
流体アセンブリ10は、更に、図11と図12に示されている第三のエレメントまたは第二のマニホルド34を含んでいる。第二のマニホルド34は、第一の穴36と第二の穴38を含んでいる。両方の穴36と38は、第二のマニホルド34を伸長している。第二のマニホルド34の第一流体容器62係合面42に隣接する第一の穴36の部分40は、第一の穴36に関してそれよりも拡張されている。第二のマニホルド34の第一流体容器62係合面42に隣接する第二の穴38の部分44は、部分44が少なくとも一つの側面で制限されていない状態になるような仕方で、第二の穴38に関してそれよりも拡張されている。これらの部分40及び44と第一流体容器62係合面42は、流体アセンブリ10が挿入される第一の流体用容器62(図13)内の第一の流体への流体アセンブリ10の効果的なアクセスを容易にするだけでなく、その第一の流体用容器62のある部分が第一の流体のアクセスを妨害する可能性を低減する効果ももたらす。
【0014】
特定の実施態様では、第二のマニホルド34は、形状が実質的に円筒状であって、厚みが約0.5インチであり、そして、直径が約1.188インチであってよい。第一の穴36の中心線は第二のマニホルド34の中心点から距離にして約0.3インチずれており、そして、第二の穴38の中心線は第二のマニホルド34の中心点から距離にして約0.365インチずれている。第一の穴36と第二の穴38の末端は、容器係合面42から距離にして約0.125インチ引っ込んでいる。
【0015】
流体アセンブリ10の理解を容易にするため、例示的な実施態様の流体アセンブリ10の構造について検討する。しかし、他の構造も可能である。
【0016】
図1を参照すると、第一のマニホルド12とリング26は、互いに、第二の本体18がリング26の開口32と整列するように位置付けられる。そして、第一のマニホルド12とリング26は、互いに、第二の本体18が開口32の内側に位置するように動かされる。この動きは、開口32が第二の本体18と棚状突起16との間の切り欠き部20に着座するまで続けられる。リング26は、リング26のローレット28に加えられた力に応じて、第二の本体18の周りで、切り欠き部20内で自由に回転することができる。
【0017】
図2に示されているように、8.5×0.25インチのパイプ部材であってよい第一の導管46は、第二の本体18に隣接する端部とは反対側の第二の穴24の端部と流体的に接続されている。第二の穴24と流体的に接続されている端部とは反対側の第一の導管46の端部は、流体アセンブリ10に接続される第一の流体用容器62からの第一の流体が供給される分析装置58、ミキサー66、またはその両者(図13)等の機器構成部分に流体的に接続することができる。
【0018】
第二の導管48の一方の端部は、第二の本体18に隣接する第二の穴24の端部に流体的に接続される。図3に示されているように、第二の導管48の反対側の端部は、第一流体容器62係合面42に隣接する端部とは反対側の第二のマニホルド34に設けられた第二の穴38の端部と流体的に接続される。第二の導管48は、恐らくは1/8スケジュールの80 PVC、タイプ1、グレード1(グレー)でできた1/8×11インチのネジ付きパイプ部材であってよい。従って、第一の流体用容器62から、部分44を起点として、第二の導管48を通り、次いで第二の穴24を通り、そして第一の導管46を通って、第一の流体用容器62から第一の流体が供給される分析装置58、ミキサー66、またはその両者(図13)等の特定のエレメントに至る第一の流体の流路が形成される。
【0019】
図4に示されているように、12×1/8インチのパイプ部材(例えば、直管化するために約摂氏65度のオーブンに約10分間入れ、次いで平坦面で冷却された、Freelin−Wadeから入手可能なPomalon熱可塑性フルオロポリマー)であってよい第三の導管50が、第一のマニホルド12に設けられた第一の穴22と第二のマニホルド34に設けられた第一の穴36との間に流体的に接続される。次いで、図5に示されているように、圧力変換器またはモニター52が、第一の本体14に隣接する第一のマニホルド12に設けられた第一の穴22の少なくとも1つの端部に機能的に接続されると共に、それを実質的に流体的に密封する。変換器52と限定された体積の第二の流体の他の流体的な接続も可能である。特定の実施態様では、圧力変換器52は、Motorolaから入手可能なカタログ番号MPX5010GP等の、信号調節され、温度補償され、そして校正されたシリコン圧力センサー(0〜1.45psi、摂氏0〜85度)であってよい。このような仕方で接続された圧力変換器52は、第一の穴22、第三の導管50、第一の穴36、及び第一の流体用容器62内の圧力を監視する。
【0020】
ハウジング54(図6)が、導電体接続部56と共に、第一のマニホルド12に加えられ、ここで、これらの接続部56は、圧力変換器52を、適当なルーチンを実行する記憶機能を有するコンピュータ等の適当な制御装置64に電気的に結合する。ハウジング54は、その形状が実質的に円筒状で、高さが約2.5インチであり、そして、外径が約0.156インチであってよい。また、ハウジング54は、1 1/4スケジュールの40 PVC、タイプ1、グレード1(グレー)でできていてよい。
【0021】
流体アセンブリ10の1つの使用法においては、供給すべき第一の流体を含有する第一の流体用容器62(図13)は、開口と底部を備えている。流体アセンブリ10は、その開口を通じて第一の流体用容器62内に挿入される。詳細には、容器係合面42が第一の流体用容器62の一部と係合するか、あるいは別の仕方で接触するまで、第二のマニホルド34が第一の流体用容器62の内部に挿入される。同時に、リング26が、第一の流体用容器62の開口に隣接した対応する構造と係合する。
【0022】
リング26に設けられたネジ部30が第一の流体用容器62の開口に設けられたネジ部等の相補的な構造とかみ合うように、リング26のローレット28に適当な力を加える。容器係合面42が第一の流体用容器62の一部と接触するまで、ネジ部30を進める。そのような接触は、第一の流体用容器62に関して流体アセンブリ10が意図された通りに取り付けられたことを指示するフィードバックをオペレーターにもたらすことができる。第一の流体用容器62が充分に可撓性である場合には、容器係合面42と第一の流体用容器62の一部との接触は、第一の流体用容器62のその部分にゆがみ、撓み、変形、あるいは別な仕方で動きをもたらし、それにより、第一の流体用容器62のその部分に実質的に傾斜したプロフィールを創出しうる。そのような傾斜したプロフィールは、関連する第二のマニホルド34の形態、即ち部分40及び44並びに容器係合面42の形態と相俟って、第一の流体用容器62内の第一の流体の「死」容積を低減し、恐らくは、死容積を約100μlまで、あるいは第一の流体用容器62の容積の約2%まで低減するであろう。勿論、その他、恐らく第一の流体用容器62の容積や第一の流体用容器62の形状等に応じて、もっと小さな死容積を達成することもできよう。
【0023】
また、流体アセンブリ10を第一の流体用容器62に取り付ける際には、大気等の適当な第二の流体が導管46、48、及び50内に存在している。重要なことは、適当な第二の流体が、その適当な第二の流体の圧力を圧力変換器52でモニタリングすることができるような形態で、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22内に存在していることである。流体アセンブリ10を第一の流体用容器62に取り付けると、第一の流体用容器62内に存在している第一の流体により、ある体積の適当な第二の流体が、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22内にトラップされ、且つ、圧縮される。言いかえると、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22内のある体積の適当な第二の流体は、一方の側では第一の流体により制限され、反対側では圧力変換器52により制限される。このようにすると、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22にトラップされた適当な第二の流体の圧力は、第一の流体用容器62内の第一の流体の量に比例する。
【0024】
流体アセンブリ10を最初に取り付けたときに第一の流体用容器62が「満杯」であると仮定して、最初の圧力値を圧力変換器52で読み取る。最初の圧力読み取り値が「満杯」状態の第一の流体用容器62を表し、そして、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22の内部にトラップされた適当な第二の流体の圧力を実質的に連続的にモニタリングする能力が備わっていれば、流体アセンブリ10を用いて、第一の流体用容器62内の第一の流体のレベルをモニタリングすることができる。詳細には、第一の流体を、部分44、第二の穴38、第二の導管48、第二の穴24、及び第一の導管46を通じて、第一の流体用容器62から、その第一の流体が供給される分析装置58、ミキサー66、またはその両者(図13)等の特定の機器構成部分へ引き込む際に、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22にトラップされた適当な第二の流体の圧力が変化する。トラップされた空気圧の変化は、第一の流体用容器62から取り出された第一の流体の体積を表している。従って、第一の流体用容器62の最初の容量が既知であれば、次いで、トラップされた空気圧を実質的に連続的にモニタリングすることにより、第一の流体用容器62内の第一の流体の体積も実質的に連続的に監視することができる。
【0025】
更に例を挙げて説明すると、変換器52でモニタリングされる圧力、より詳細には変換器52により提示される電圧と、容器62内の第一の流体の体積との間の相関を、経験に基づいて決定することができる。一つの例では、その相関が:
0.10ボルト=1000mL+/−11%
であると決定されうる。この相関が得られたとすると、以下のような関係が特定されうる。
【0026】
【表1】
【0027】
相関が決定され、特性が関連付けられると、変換器52により提示される電圧を、1秒毎に約100回等、定期的にサンプリングして、容器62内の第一の流体の体積を実質的に連続的に監視することができる。勿論、その電圧は、あらゆる望ましい頻度でモニタリングすることができ、また、適当なアナログ回路を利用することにより真に連続的なモニタリングを行うこともできる。
【0028】
第一の流体用容器62のサイズ、形状、または構造に関わらず、流体アセンブリ10により、第一の流体用容器62内の第一の流体のレベルを実質的に連続的に監視できることを認識することが重要である。また、圧力変換器52は、第一の流体用容器62内の第一の流体と接触させることなく、第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22内の適当な第二の流体の圧力をモニタリングする。これは、第一の流体用容器62内の第一の流体が、例えば汚染除去が難しいとか、交差等の特殊な考慮すべき問題を呈する場合に重要であろう。
【0029】
第一の流体用容器62内の第一の流体のレベルが、圧力変換器52でモニタリングされる第一の穴36、第三の導管50、及び第一の穴22の圧力により指示される特定の所定の値に達すると、制御装置64は、その第一の流体用容器62を別の「満杯」状態の第一の流体用容器62と交換するよう、オペレーターに信号を発する。ローレット28に適当な力を加えてその第一の流体用容器62からリング26を取り外し、その第一の流体用容器62から流体アセンブリ10を取り除く。次いで、その流体アセンブリ10を、以上で説明したように、新たな「満杯」状態の第一の流体用容器62に取り付ける。ある実施態様の流体アセンブリ10では、流体アセンブリ10を第一の流体用容器62に取り付ける際に、圧力変換器52への接続部56を取り外すことがある。その場合には、取り付けの完了後、その接続部56を元に戻す。
【0030】
流体アセンブリ10の利用法を更に説明するため、以下の例を挙げる。流体アセンブリ10の他の利用法も可能であることを理解すべきである。
【0031】
自動化された医療分析用処理の分野では、患者の試験結果を決定するために、様々なサンプル処理プロトコルが用いられ得る。それらのサンプル処理プロトコルのうちの幾つかで使用されるある化学分析に特徴的なことは、例えば、サンプルプローブや試薬プローブの洗浄、磁性粒子の洗浄、サンプルの希釈、関連する流体工学システムのフラッシング等に利用され得る緩衝試薬を用いることである。幾つかの医療アッセイでは、日常的なメンテナンスでのフラッシング液に加えて、患者を試験する毎に、例えば約30mLより多くの量等のかなり多量の緩衝試薬が必要になることがある。この量は、時として1時間当たりに実施される試験数が800件にも及ぶ分析数により拡大される。
【0032】
これらのかなり多量の緩衝試薬は、多量の流体を遠距離にわたって輸送するのにコストが嵩むなどして、寧ろ供給に要する費用が高くなることがある。そのような費用は、供給業者並びに患者にとって同様に、診断医療費が上昇する一因となり得る。この問題に対して払われた努力の結果、例えば、可溶性の濃縮物の形態の試薬緩衝剤を供給することができる。このケースでは、その試薬緩衝剤濃縮物が、これまでに検討された第一の流体に相当する。
【0033】
その濃縮物または第一の流体は、第三の流体との混合が必要な状態でユーザーに供給されうる。1つの例示的な実施態様では、第一の流体は、9:1の第三の流体(例えば、水)を必要としてよく、ここで、その濃縮物は、システムに組み込まれた1台の分析装置58または複数の分析装置58を使用する前に希釈される。流体アセンブリ10並びにミキサー66は、希釈を行う際に使用されるバルブ、ポンプ、流体移送用の導管等の他の関連するエレメントと共に、図13において点線で示されている自動モジュールまたは装置60等の実質的に一体化された形態で供給することができる。
【0034】
装置60を利用するため、ユーザーは、精製水等の第三の流体を供給するソース68へ流体的な接続を行う。特定の実施態様では、ソース68は、実質的に圧力が約5psigから約100psigまでの範囲内にあり、そして、温度が約摂氏5度と約摂氏37度の間にある約1.53L/分のNCCLSタイプIIの水を供給してよい。この接続を行うため、例示的な利用例では、装置60並びにソース68に適合する適当なコネクターと共に、長さが約10フィートでIDが約3/8”のチューブを使用することができる。
【0035】
装置60とソース68との間の流体的な接続が完了すると、ユーザーは、第一の流体(即ち、濃縮物)を含有する容器62を装置60に負荷する。次いで、ユーザーは、以上で説明したステップに従って、流体アセンブリ10を容器62に取り付ける。詳細には、流体アセンブリ10を容器62内に挿入して、ネジ部30を容器62のかみ合う部分にねじ込み、次いで、流体アセンブリ10を、第一の導管46により流体的且つ電気的に、そして、接続部56により電気的に装置60に接続する。こうすることにより、装置60は、第一の流体(濃縮物)の送給機能と、濃縮物並びに希釈された状態の第一の流体の保有量監視機能の両方を果たすことができる。ある実施態様では、装置60は、装置60の適切な部分を適当なドレインに流体的に接続することができる加圧ドレインポート及び/又は重力ドレインポートを備えていてもよい。次いで、恐らくは、第三の流体で希釈された第一の流体が多数の分析装置58へバランスの取れた状態で流入すべく設計されたマニホルドを形成するように配置される一連の配管72が構築され、且つ、流体的に接続される。
【0036】
ある実施態様では、装置60に設けられたRS232ポートを通じて装置60を制御装置64に接続してもよい。このようにすると、制御装置64は、装置60がいつどのようにして動作するか、即ち、いつどのようにしてターンオンやターンオフ等をするかを決定することができる。例を挙げて説明すると、もしいずれかの分析装置58が第三の流体で希釈された第一の流体を必要としている場合、制御装置64は、装置60の適切な部分に連ねて流体的に接続されている適当な1つまたは複数のバルブ(簡明化するため、図示されていない)を開放することにより、その希釈された流体の送給を可能にする。装置60と配管72との間の所望の流体流路が開放された後、制御装置64は、装置60に、ターンオンして動作を開始する指令信号、即ち、第三の流体での第一の流体の希釈を開始する指令信号を送ることができる。もしすべての分析装置58が満杯状態にある(分析装置58に設けられている希釈された第一の流体用のタンクが満杯状態にある)と決定された場合には、制御装置64は、装置60をターンオフし、第三の流体での第一の流体の希釈と、配管72を通じる希釈された第一の流体の送給を中止する指令信号を送ることができる。電力は、供給された適切な電力コードで機能的に装置60に接続される。入り電力は、様々な世界中の要件に合わせることができる。ある実施態様では、装置60の各コンポーネントを、約36V及び約5Vの供給電圧で駆動することができる。
【0037】
適切な接続を行った後、ユーザーは装置60を運転することができる。制御装置64からターンオンするための適当な信号を受けた後、ソース68から流入する例えば水等の第三の流体が、約3秒等の所定の時間、ドレインへフラッシングされ、そして、ミキサー66に流体的に接続されたセンサー74により電気固有抵抗が測定される(図14)。代替的に、恐らくはソース68に流体的に組み込まれるか、あるいは導管に流体的に組み込まれた別のセンサーを用いて、流入する第三の流体の電気固有抵抗を決定してもよい。いずれかのセンサーで測定された電気固有抵抗が約1Mオームよりも大きい場合には、第三の流体が、第三の流体をソース68からミキサー66へ送給する容積式ポンプ等のポンプに送られる。測定された電気固有抵抗が約1Mオーム未満の場合には、第三の流体の流れがドレインへ送られ続け、そして、例えば3秒毎に、電気固有抵抗測定用にサンプリングされる。例えば3回等の特定の予め定められた回数の読み取り後においても電気固有抵抗が許容範囲内に入っていない場合には、制御装置64及び/又は装置60あるいはその種の他のものに関わるキーパッド上等の適切な位置に配置された発光ダイオード等の対応するインジケーターを起動するなどして、ユーザーに、第三の流体の品質エラー情報を伝達することができる。
【0038】
また、例えばセンサー76等により、流入する第三の流体の圧力が適切であるかどうかもチェックすることができる。代替的に、恐らくはソース68に流体的に組み込まれるか、あるいは導管に流体的に組み込まれた別のセンサーを用いて、流入する第三の流体の圧力を決定することもできる。あるケースでは、第三の流体の圧力が約5psig未満のときに不適切であると決定することができよう。もし流入する第三の流体の圧力が不適切な場合には、装置60は運転を停止され、そして、キーパッド上の低圧インジケーターを起動するなどして、適切なエラー情報をオペレーターに伝達することができる。
【0039】
第一の流体の新たな満杯状態の容器62を負荷する際、ユーザーは、装置60に、第一流体保有レベル校正を実施するよう指示することができる。流体アセンブリ10に設けられた変換器52は、制御装置64または装置60上で起動する適当なソフトウェアにベースライン電圧を送り、そのソフトウェアにより、このベースライン電圧を、容器62が100%満杯状態であることと関係付けることができる。また、そのソフトウェアは電圧の変化を監視し、その電圧の変化に基づいて、容器62内の第一の流体のレベルを表す情報を、キーパッド等に配置された発光ダイオードまたは他のインジケーターによるなどして、ユーザーに伝える。特殊な用途においては、容器62内の第一の流体の残量が容器62の容量の約2パーセント未満になったときに、ユーザーにその情報を伝え、そして、新たな容器62が負荷されるまで、装置60の運転を停止するようにしてもよい。
【0040】
特定の実施態様では、第一の流体が、容器62から、第一の流体をミキサー66に送給するポンプへ送られる。また、第三の流体を、ソース68から、第三の流体をミキサー66に送給するための同様なポンプに送ってもよい。この場合、第一の流体用のポンプと第三の流体用のポンプは、流下した第一の流体と第三の流体の比が約1対約9になるように2つのポンプを駆動できる歯車構造の、実質的に一定の速度で作動する単一のモーターにより駆動することができる。
【0041】
ある場合には、第一の流体(塩濃縮物であってよい)の特性によっては、第一の流体用のポンプが、形成される塩の影響を受けやすいことがある。この問題に対処するため、第三の流体の一部を第一の流体用のポンプに送り、第一の流体用のポンプの関連する表面を実質的に連続的にフラッシングまたはクリーニングできるようにしてもよい。第一の流体のこの部分は、第一の流体用のポンプの洗浄複合産物(bi−product)を生成し得る。ミキサー66は、第一の流体と第三の流体だけでなく、この第一の流体用のポンプの洗浄複合産物も受け入れ、それらの流体を混合して、そのまま使用できる希釈された第一の流体を創出することができる。
【0042】
ある実施態様では、センサー74及び76を用いて、第一の流体と第三の流体の混合に対する品質管理を行うことができる。もしセンサー76でモニタリングされた圧力が、例えば約15psigより大きい等により、下流側の分析装置58へ送給するのに望ましくないと決定された場合には、装置60は、運転を停止し、過剰圧インジケーターを起動するなどして、ユーザーにフィードバックをもたらすことができる。希釈された第一の流体の有効性が、電気伝導度が実質的に約14.74mS/cmから約17.76mS/cmまでの範囲内に入っている等の許容限界内に入っていない場合には、その希釈された第一の流体をドレインへ送ることができる。装置60の運転を停止する前に、その希釈された第一の流体の電気伝導度を、例えば約3秒毎等、定期的にサンプリングし、そして、更に約3回の読み取りに相当する時間等の別の時間間隔の間、ドレインへ送り続けることができる。運転の停止が生じた場合、制御装置64または装置60に組み込まれた高電気伝導度インジケーターまたは低電気伝導度インジケーターを起動させることができる。
【0043】
電気伝導度が許容範囲内に入っている場合には、希釈された第一の流体を配管72へ送ることができる。配管72は1台もしくはそれ以上の分析装置58に接続されている。制御装置64は、各分析装置58から、希釈された第一の流体の保有レベルを表す信号を受け取る。この情報から、装置60をいつターンオン並びにターンオフするかが決定される。この論法により、要求に応じて、希釈された第一の流体を多数の分析装置58へ連続的に送給することができる。
【0044】
以上で説明された仕方で、装置60は、関連する手作業を低減し、分析装置58への実質的に連続的な緩衝能をもたらし、第一の流体、第三の流体及び/又は混合された流体の品質、温度、電気固有抵抗、電気伝導度等をモニタリングし、様々な流体の温度並びに圧力で機能し、そして、エラー自己診断能力を有することができる。
【0045】
ある実施態様では、装置60は、流体の溢汪を防止する一助と為すために、第一及び第三の流体と流体的に関わる流体溢汪検出器と一体化された滴受けを含んでいてよい。この流体溢汪検出器は、一対の分離した導電体を含んでいてよく、これらの導電体の間に、第一の流体、第三の流体、及び第一の流体と混合された第三の流体のうちの少なくとも1つにより、導電路が形成される。それらの分離した導電体の間の電気伝導度をモニタリングすることにより、第一の流体、第三の流体、及び第一の流体と混合された第三の流体のうちの少なくとも1つの存在を決定して、その流体の溢汪や漏れ、あるいは他の不慮の放出を指示することができる。
【0046】
エラーを診断するために、装置60に、RS232現場運用(field service)インターフェースやカスタマーキーパッドフィードバックを設けることができる。また、装置60は、自動汚染除去モードも実行可能であってよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本明細書に開示されている流体アセンブリの1つの実施態様のエレメントの斜視図である。
【図2】 図2は、図1のものと同様な図である。
【図3】 図3は、図2のものと同様な図である。
【図4】 図4は、図3のものと同様な図である。
【図5】 図5は、図4のものと同様な図である。
【図6】 図6は、図5のものと同様な図である。
【図7】 図7は、図1に示されている1つのエレメントの立面図である。
【図8】 図8は、図7のエレメントの底面図である。
【図9】 図9は、図1に示されている別のエレメントの立面図である。
【図10】 図10は、図9のエレメントの底面図である。
【図11】 図11は、図3に示されている付加的なエレメントの底面図である。
【図12】 図12は、図11の線A−Aに沿った横断面図である。
【図13】 図13は、流体アセンブリを含むシステムの方式構成図である。
【図14】 図14は、図13のシステムの一部の横断面図である。
Claims (5)
- 診断装置へ供給される第一の流体を保有する容器内へ挿入可能な流体アセンブリであって、該流体アセンブリが:
(a)第一エレメント;
(b)第二エレメント;
(c)該第一エレメントと該第二エレメントに流体的に直接接続された第一導管であって、該容器内の該第一の流体が該第一導管を通って該診断装置へ向けて移動できるように為されている第一導管;
(d)該第一エレメントと該第二エレメントに流体的に直接接続された、第二の流体を含有する第二導管;及び
(e)該第二導管に流体的に接続された圧力変換器であって、該第二の流体が該第一の流体と該圧力変換器とにより該第二導管内に制限されるように為されており、該容器内の該第一の流体の容量を指示するために該第二の流体の圧力をモニタリングする圧力変換器;
を含む流体アセンブリ。 - 該流体アセンブリが、更に:
(f)該第一エレメントに移動可能に配置されたリングであって、該リングが、該流体アセンブリと該容器を取り外し可能に結合するための、該容器に設けられた対応する構造と取り外し可能にかみ合う構造を有しているリング;
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の流体アセンブリ。 - 該第二エレメントが該容器の一部分と係合可能な容器係合面を含んでおり、該容器のその部分が該容器内の該第一の流体の死容積を低減すべく移動するように、該容器係合面が該容器の該部分と係合することを特徴とする、請求項1に記載の流体アセンブリ。
- 該第二エレメントが、該容器内の該第一の流体の死容積を低減するための、該容器の一部分と係合可能な容器係合面を含んでいることを特徴とする、請求項1に記載の流体アセンブリ。
- 診断装置へ供給される第一の流体の容器内へ挿入可能な流体アセンブリの使用方法であって、該方法が:
(a)第一エレメントと第二エレメントを第一導管により流体的に直接接続するステップ;
(b)該第一エレメントと該第二エレメントを、第二の流体を含有する第二導管で流体的に直接接続するステップ;
(c)該第二導管に圧力変換器を流体的に接続するステップ;
(d)第一の流体が該第一導管を通って該診断装置へ向けて移動できるように、該第一エレメント、該第二エレメント、該第一導管、及び該第二導管を該容器内に挿入するステップ;
(e)該第一の流体と該圧力変換器とにより、該第二の流体を該第二導管内に制限するステップ;及び
(f)該容器内の第一の流体の容量を指示するために、該圧力変換器で該第二の流体の圧力をモニタリングするステップ;
を含む、流体アセンブリの使用方法。
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